短波廣播鏈路場強預(yù)測與覆蓋區(qū)分析驗證

劉佳

摘 要：短波是一種使用比較廣泛的廣播形式，在傳遞信息過程中發(fā)揮了重要作用。在其廣播過程中，鏈路之間會在一定區(qū)域內(nèi)形成一定強度的電磁場，電磁場的強度和覆蓋區(qū)域會對廣播的發(fā)送造成一定的影響。為了充分發(fā)揮短波廣播傳遞信息的作用，就需要對短波廣播鏈路場強和覆蓋區(qū)進行研究。介紹了短波廣播的基本情況，并通過科學(xué)、有效的方法進行了短波廣播鏈路場強預(yù)測和覆蓋區(qū)的分析驗證，希望可以提供參考和依據(jù)，提出更加合理的短路廣播應(yīng)用方案，提高其應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：短波廣播；鏈路；場強；覆蓋區(qū)

中圖分類號：TN934 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.22.089

為了充分了解短波廣播所造成的輻射影響以及覆蓋區(qū)域內(nèi)的信號接收情況，為相關(guān)工作的開展提供便利，就需要對短波廣播鏈路場強進行預(yù)測，并對覆蓋區(qū)進行分析，通過有效的方法加以驗證。但短波廣播鏈路場強預(yù)測是一項比較復(fù)雜的工作，發(fā)射功率、頻率、駐波等眾多因素都會直接影響預(yù)測結(jié)果，同時，地理環(huán)境、設(shè)備儀器也會對預(yù)測場強測試造成影響。只有對這幾方面因素進行綜合考慮，制訂更加科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏y量方案，才能保證短波廣播鏈路場強預(yù)測的精準(zhǔn)性，為發(fā)揮其應(yīng)用價值奠定基礎(chǔ)和保障。

1 短波廣播概述

短波廣播是指播送波段形式為短波的廣播，作為無線電頻譜重要組成部分，其頻段在2.3～26.1 MHz之間，是一種使用較為廣泛的廣播形式，具有較強的穿透能力和抗干擾能力，在保證信息有效傳遞的同時，還能提高信息的安全性，起到良好的保密作用?；诙滩◤V播的特點和優(yōu)勢，經(jīng)常將其應(yīng)用于軍事領(lǐng)域中。傳統(tǒng)短波廣播通常會采用調(diào)幅方式來調(diào)制的，在電離層的反射作用下，短波廣播可以在較遠的距離傳遞信息，覆蓋面積較廣，是國際廣播中最為常見的一種廣播形式，能夠?qū)崿F(xiàn)信號的大規(guī)模全球傳送；同時，短波廣播具有較強的安全性和適應(yīng)能力，相比于其他廣播技術(shù)更加方便、經(jīng)濟，應(yīng)用價值較高。經(jīng)過多年的發(fā)展和研究，已經(jīng)形成了較為成熟的短波廣播技術(shù)體系，全球制定了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，在很多領(lǐng)域都作出了巨大貢獻。就目前的廣播技術(shù)來看，短波廣播仍然具有較大的應(yīng)用價值，其他媒體形式很難動搖其地位。

2 鏈路場強預(yù)測和覆蓋區(qū)分析驗證

由于在進行短波廣播鏈路場強和覆蓋區(qū)分析驗證時，需要考慮的影響因素有很多，所以，必須采用科學(xué)、合理的測試驗證方法——應(yīng)先該將坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，然后在對場強值進行處理，得出具體的數(shù)據(jù)分析結(jié)果后，用仿真軟件進行驗證，完成整個分析驗證過程。

2.1 轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系

在對短波廣播場強進行測量之前，首先要建立合適的坐標(biāo)系系統(tǒng)，利用坐標(biāo)對測量出的經(jīng)緯度數(shù)進行轉(zhuǎn)換。坐標(biāo)系原點為短波廣播發(fā)射點，將其定義為正北方的0°，然后以90°為標(biāo)準(zhǔn)，向著一個方向進行旋轉(zhuǎn)測量，利用相應(yīng)的公式將測量結(jié)果轉(zhuǎn)換。如果用R表示地球半徑，用α和β分別表示經(jīng)度和緯度，則測量距離與角度之間存在關(guān)系為：

需要注意是，在得出經(jīng)度和緯度的具體大小之后，不能直接進行測量工作，需要將其具體數(shù)值代入關(guān)系式中，得出經(jīng)度和緯度在坐標(biāo)系中所對應(yīng)的角度，然后再進行下一步的工作。

2.2 處理場強值

由于短波廣播鏈路在電磁場所覆蓋區(qū)域內(nèi)，不同地點的地形地貌存在一定的差異，所以，每個測量點的實際場強強度也會有所不同。在得出各個測量點實際場強大小之后，以60 dBμV/m作為標(biāo)準(zhǔn)，對測量點在該場強強度所對應(yīng)的位置進行推算。

將短波廣播發(fā)射端以及場強測量點分別設(shè)為A和B，假設(shè)B點的場強強度在短波廣播傳遞過程中為F，且在廣播過程中電常數(shù)ε和電導(dǎo)率δ始終不變。此時，如果降低發(fā)射端的天線，則短波廣播鏈路中存在的關(guān)系為：

短波廣播在傳播過程中難免會遇到障礙物，這就會對其傳播造成影響。在進行分析時，不能按照理想狀態(tài)進行測量，需要將障礙物所造成的影響作用考慮在內(nèi)。大型建筑物是短波廣播過程中最為常見的一種障礙物類型，廣播信號在大型建筑物的影響下，通常會出現(xiàn)發(fā)射和折射現(xiàn)象。在這個過程中，便會損耗掉部分信號、降低信號的強度。通過了解建筑物內(nèi)、外場強的大小，計算出兩者之間的差值，可以大致推算出損耗信號的強弱，然后再通過上文的公式計算此時的場強強度。

經(jīng)過測量和計算之后發(fā)現(xiàn)，短波場強的覆蓋面積與信號頻率成反比，會隨著頻率的升高而變?。慌c天線陣子夾角成正比，會隨著角度的增大而增大。同時，當(dāng)角度逐漸減小時，短波廣播場強中強度相等的點連接形成的圖形逐漸趨向于橢圓。

2.3 仿真軟件驗證

在經(jīng)過測量和計算得出具體的數(shù)據(jù)之后，可以利用仿真軟件驗證。常用的軟件為WPLOFT2000，以國際電聯(lián)網(wǎng)站的部分參考數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)，能夠保證驗證結(jié)果的準(zhǔn)確性。在利用仿真軟件驗證時，為了提高驗證結(jié)果的說服力，需要在不同時間對多個測量點進行多次驗證。此外，還需要改變短波頻率進行多次驗證。經(jīng)過驗證之后，如果測量結(jié)果與仿真預(yù)測結(jié)果基本一致，則表明測量方法是科學(xué)、可行的。由于仿真軟件驗證比較方便，降低了計算難度，具有較高的精準(zhǔn)性，能提高短波廣播場強預(yù)測效率和預(yù)測水平，因此，其成為了一種比較重要的輔助工具，已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。

3 結(jié)束語

通過本文可知，當(dāng)短波廣播環(huán)境相同時，短波場強的覆蓋面積與信號頻率成反比，會隨著頻率的升高而變?。慌c天線陣子夾角成正比，會隨著角度的增大而增大。此外，當(dāng)角度逐漸減小時，短波廣播場強中強度相等的點所形成的圖形逐漸趨向于橢圓。

參考文獻

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〔編輯：張思楠〕