超短波電臺(tái)自然干擾問(wèn)題分析

李棟

摘要：超短波電臺(tái)具有通信穩(wěn)定、組網(wǎng)簡(jiǎn)便、通信延遲小、全天候運(yùn)行等一系列的優(yōu)點(diǎn)。這是一種更為廣泛使用的無(wú)線通信的設(shè)備。地形、地面等自然方面的干擾對(duì)一些超短波傳播有著較大的影響。探討這些自然環(huán)境對(duì)超短波傳播的一些影響，對(duì)于提高超短波通信能力具有著重要的意義。

關(guān)鍵詞：超短波電臺(tái);自然干擾;問(wèn)題

引言：

超短波無(wú)線電具有成本低、通信效果好、應(yīng)用廣泛等一系列的優(yōu)點(diǎn)。超短波的傳播方式主要就是直通波，受到一些地形、地物等相關(guān)自然環(huán)境的影響。本文通過(guò)研究這些自然環(huán)境對(duì)超短波傳輸一些損耗的相關(guān)影響，分析了超短波傳輸?shù)膿p耗規(guī)律，尋找一些能夠降低傳輸損耗的方法，全面的提高超短波電臺(tái)的通信能力。

1超短波電臺(tái)通信要求

1.1通信時(shí)延低

大部分的信息對(duì)時(shí)間方面的延遲是相對(duì)敏感的。延遲的時(shí)間越長(zhǎng)的話，信息的價(jià)值就會(huì)越低。信息傳遞的速度是決定信息價(jià)值的一個(gè)重要的因素。超短波無(wú)線電為了保證這些信息的價(jià)值，對(duì)通信的延遲問(wèn)題提出了一系列更高的要求。超短波無(wú)線電必須要在規(guī)定的時(shí)間范圍之內(nèi)完成系統(tǒng)內(nèi)信息的傳輸與交互問(wèn)題，并盡可能地避免由于中繼節(jié)點(diǎn)而增加延遲問(wèn)題。

1.2通信距離遠(yuǎn)

由于通訊需求方面的不斷變化，超短波電臺(tái)的配置會(huì)更加的分散，需要在更遠(yuǎn)的距離條件之下進(jìn)行相關(guān)的通信。通訊的距離已經(jīng)成為了衡量電臺(tái)通信能力的一個(gè)重要的指標(biāo)。為了擴(kuò)大通信距離這一方面，滿足了通信方面的需求，超短波無(wú)線電必須最大限度地減少各種因素在超短波傳播過(guò)程中的相關(guān)損失。

1.3通信速率快

隨著通信技術(shù)的發(fā)展，人們不只需要使用超短波電臺(tái)進(jìn)行話音通信，還需要超短波電臺(tái)傳輸各種格式化信息、圖形圖像信息、文電信息等，電臺(tái)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量增加，要求超短波電臺(tái)的通信速率快。

2超短波電臺(tái)面臨問(wèn)題

超短波的傳播模式以直接波為主，它要求天線保持“通視”，受地形、地面物體等障礙的影響。各類的障礙都會(huì)給超短波的傳播帶來(lái)一些額外的損失。對(duì)超短波無(wú)線電的通信過(guò)程當(dāng)中，影響傳輸損耗的障礙物基本上不發(fā)生化變，對(duì)傳輸損耗的影響也不變。為此，主要從山丘和樹(shù)林兩種障礙物分析了影響超短波傳輸損耗的各種因素，并提出了一些減小超短波傳輸損耗的方法可以提高其通信的能力。

3自然干擾對(duì)超短波傳播損耗的影響

3.1理想傳播損耗

在光滑地面上進(jìn)行通信，沒(méi)有其他干擾因素影響，是理想的通信條件。信號(hào)的傳輸損耗是空間傳播的損耗或地球傳輸?shù)膿p耗。何種損耗取決于通信天線的相關(guān)高度和通信的頻率。自由空間傳播損耗是電磁波在自由空間的傳播的時(shí)候，由能量擴(kuò)散而引起的一系列損耗。地面?zhèn)鞑サ膿p耗主要就是直達(dá)波和地面反射信號(hào)的相位對(duì)消問(wèn)題。地傳損耗模型要求發(fā)射天線和接收天線在一個(gè)較大的反射面附近，且天線方向圖寬到可以接收到該反射面。

3.2樹(shù)林的附加損耗

樹(shù)林存在廣泛且對(duì)超短波通信影響較大，在平原地形上，通信鏈路普遍會(huì)經(jīng)過(guò)樹(shù)林，樹(shù)林通常有數(shù)排到數(shù)十排，樹(shù)林中樹(shù)木平均高度一般在15～18m，部分樹(shù)林可能更高，在高度上一般高于收發(fā)天線連線。

4超短波電臺(tái)減小自然干擾措施

4.1調(diào)整天線高度

4.1.1提高天線高度

結(jié)果表明，天線高度對(duì)傳輸?shù)膿p耗有相關(guān)的影響。在通訊條件能夠滿足地傳損耗的情況下，天線的高度越高，損耗就會(huì)越小。提高天線的高度是提高通信的質(zhì)量和性價(jià)比的最好的方法。與地面?zhèn)鬏數(shù)囊恍p耗公式一樣，天線的高度加倍之后，傳輸損耗就會(huì)減小6.02dB。超短波電臺(tái)應(yīng)該盡量的設(shè)在地勢(shì)開(kāi)闊的地方。對(duì)于一些平坦的地形，可以采用高架天線對(duì)超短波天線進(jìn)行加高的方法，有效地減小了傳輸?shù)南嚓P(guān)損耗問(wèn)題，增加了通信的距離，提高了通信的質(zhì)量。

4.1.2降低天線高度

在超短波在傳播的時(shí)候，地面就會(huì)反射一種電磁波，這是導(dǎo)致超短波在傳播的過(guò)程當(dāng)中地面?zhèn)鞑p耗的主要原因之一。地傳損耗主要就是由地面反射的直達(dá)波和電磁波之間的相位抵消。如果超短波通信能夠符合相關(guān)的地?fù)p模型，在站間存在一些障礙物的時(shí)候，通過(guò)合理的選擇這些天線的高度、利用相關(guān)的地形、地物等一系列的因素，可以減小對(duì)接收信號(hào)的惡劣影響，并且能夠阻斷反射的信號(hào)。地表傳輸?shù)膿p耗一般會(huì)大于自由空間的傳播損耗。利用一些地形來(lái)降低這些天線的高度和對(duì)反射波的一系列的阻隔，使它們能夠保持通視。傳輸損耗從地球傳輸損耗變?yōu)樽杂煽臻g傳播損耗，傳輸損耗下降14.47 db～23.82 dB。超短波無(wú)線電可以通過(guò)增加或減小天線的相對(duì)高度來(lái)減少傳輸?shù)膿p耗。通訊天線的高度并非是越高越好。需要根據(jù)相關(guān)的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行靈活的調(diào)整。

4.2調(diào)整通信頻率

結(jié)果表明，超短波路徑上的障礙物將會(huì)產(chǎn)生一些較大的損耗，這些損耗與超短波的頻率有關(guān)。在超短波的傳播路徑上存在兩類障礙，一類是丘陵，另一類就是森林。一般來(lái)說(shuō)，山丘所產(chǎn)生的額外損失比森林造成的額外損失會(huì)更大，而且隨著一些頻率的變化，山丘的額外損失會(huì)更加的明顯;對(duì)于一些丘陵，通訊的頻率越低，附加的損耗就會(huì)越小;對(duì)于樹(shù)木來(lái)說(shuō)，通訊的頻率越高，附加的損耗越小。采用這些超短波無(wú)線電的裝置，傳輸?shù)穆窂缴系恼系K不會(huì)發(fā)生改變。正確的選擇頻率可以減少一些障礙物的額外損失。

4.3利用空中中繼

空中中繼技術(shù)采用的是無(wú)人駕駛飛機(jī)、系留氣球等平臺(tái)實(shí)現(xiàn)空中轉(zhuǎn)發(fā)，與地面網(wǎng)絡(luò)形成立體通信網(wǎng)絡(luò)。空中中繼平臺(tái)在空中，超短波傳播路徑基本不會(huì)經(jīng)過(guò)障礙物，可以避免各種障礙物造成的附加損耗，而且空中中繼平臺(tái)高度高于地面電臺(tái)天線，減小大地傳播損耗，增強(qiáng)了通信信號(hào)的強(qiáng)度，增加通信覆蓋范圍，更能滿足通信要求。

結(jié)語(yǔ)

以往會(huì)由于一些技術(shù)水平的限制，超短波電臺(tái)通信的距離比較短，自然的干擾對(duì)超短波電臺(tái)的通信影響會(huì)很小。由于自然環(huán)境的相關(guān)干擾，超短波電臺(tái)在通信的距離增加之后就會(huì)受到一些外界的干擾，影響其通信的能力。通過(guò)分析自然環(huán)境對(duì)超短波傳輸損耗的相關(guān)影響，總結(jié)一些降低自然干擾影響的方法，對(duì)提高超短波通信效率具有一些指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭煜，李柏楠，楊作賓.超短波電臺(tái)自然干擾問(wèn)題研究[J].中國(guó)新通信，2020，22（15）：89-91.

[2]劉軍.超短波電臺(tái)抗干擾技術(shù)研究[J].飛機(jī)設(shè)計(jì)，2015，35（06）：61-63.