基于HF傳輸損耗模型的平靜海洋反射特征的研究

寧錄前 王思琦 張謙 李珂 劉偉

摘? 要：來自地源的傳輸損耗從電離層反射回地球，這是一種具有許多復雜性的現(xiàn)實常見現(xiàn)象。該文開發(fā)了HF傳輸損耗模型和優(yōu)化模型，以適應船舶穿越海洋時的不同情況。首先，該文簡化了HF信號的傳輸過程并開發(fā)了基本模型。傳輸損耗分為4個部分：自由空間的傳輸損耗、電離層的衰減損耗、傳輸系統(tǒng)的額外損耗和平靜海洋的傳輸損耗。然后考慮湍流海洋，改變與平靜海洋不同的相關(guān)參數(shù)。應用ANSYS求解貝塞爾函數(shù)，得到湍流波的反射系數(shù)。接下來，研究地面的反射損失。在這一部分中，不能忽視地面上傳輸?shù)拇怪比肷浜吐瓷?，這表明地面的傳輸損耗大于海洋。

關(guān)鍵詞：HF? 傳輸損耗? 反射

中圖分類號：TN92 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）07（c）-0027-02

高頻（HF）是ITU指定的3～30MHz之間的射頻電磁波范圍。HF頻帶是短波頻帶的主要部分，因此這些頻率的通信通常被稱為短波無線電。短波無線電可用于非常遠距離的通信。該帶中的無線電波可以被稱為電離層的大氣中的帶電原子層反射或折射。為了開發(fā)這種信號從不同反射器反射的數(shù)學模型，研究人員考慮了一些因素，例如電離層的參數(shù)、海洋的變化以及地面和海洋之間的差異。

1? 數(shù)據(jù)分析

該文開發(fā)了HF傳輸損耗模型，將整個信號反射區(qū)域分為3個部分——大氣層、電離層和平靜的海洋平面中的自由空間。來自地源的HF無線電波從電離層反射回地球。此過程可以定義為躍點，使用這個模型來解決這個單一傳輸過程中的損失。

基于此，研究人員首先改變了平靜的海洋和洶涌的海洋之間的相關(guān)變量。然后解決新傳輸過程中的損失。這樣就可以比較湍流海洋和平靜海洋之間的第一次反射強度。同時，可以計算信號在其強度低于10dB的可用信噪比（SNR）閾值之前的最大跳數(shù)。

其次改變該文的研究對象。一方面，將平靜的海洋變成山區(qū)或崎嶇的地形。另一方面，將平靜的海洋變成平滑的地形，以解決HF反射的差異。

最后，需要解決的問題是當一艘船穿越大洋時保持通信，該文認為從電離層反射的所有信號都被船完全接受，然后改變我們的模型以適應問題。

2? 模型建立

2.1 傳輸損耗方程

傳輸損耗方程描述了地電源的單一損耗從電離層反射回地球。在這個等式中，考慮了天線的增益。

L=Lb-Gt-Gre=Lbf+Lf-Gt-Gre

L為從陸地上的一個源到電離層再到海洋的第一跳的總傳輸損耗;

Lb為基本的傳輸損耗;

Lbf為自由空間中的基本傳輸損耗;

LF為短波傳播的衰減損耗;是發(fā)射天線的增益;

Gt為接收天線的增益。

2.2 自由空間中的傳輸損耗

Lb=32.45+201gf+201gr

r為傳輸距離;

f為工作頻率;

N最大為最大電子密度;

h為電離層的高度。

2.3 電離層的衰減損耗方程

我們將電離層的衰減損失分為兩部分：反射區(qū)吸收和電離層中D層和E層的吸收。電離層是圍繞地球的電子和帶電原子和分子的殼。電離層分為兩部分，事實上，反射區(qū)域太小，可以忽略不計。我們使用這個等式。

（3）

（4）

Lα為電離層的衰減損失;

θ為電離層的入射角;

fH為第一次入射高度處共振頻率的平均值;

n為跳數(shù);

Ii為吸收系數(shù)。

我們應用光線跟蹤來解決問題。當收音機的傾斜入射頻率波超過，無線電波將通過電離層進入太空。為了確保所有無線電波在被電離層反射后再次反射回電離層，我們選擇一些射線參數(shù)：7.00MHz，7.25MHz，7.50MHz，任何一家醫(yī)院日常工作都是離不開醫(yī)療設備輔助的，隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展醫(yī)療設備數(shù)量也隨之增加，尤其是放射性醫(yī)療設備的出現(xiàn)更是推動了醫(yī)院日常工作順利、高效進行。然而儀器在使用過程中仍然會出現(xiàn)問題。為此，該文就這些問題以及后續(xù)的維護管理做出相關(guān)探究，希望能夠延長儀器的使用壽命以及為醫(yī)療人員提供幫助。

1? 放射性醫(yī)療設備的使用管理

為了更好地推動我國醫(yī)院事業(yè)穩(wěn)定發(fā)展，我們應加強放射性醫(yī)療設備使用管理。首先，對于那些新置備的醫(yī)療設備要對醫(yī)療人員進行現(xiàn)場使用培訓，因為醫(yī)院的發(fā)展是離不開先進醫(yī)療設備購置的，在增添新設備時必須要做好醫(yī)療人員使用培訓工作，只有對其進行專業(yè)化培訓，才能讓他們學會正確使用設備，使醫(yī)療設備能夠發(fā)揮最佳作用和效果。例如，放射性醫(yī)療設備的安裝、調(diào)試等使用流程。其次，醫(yī)療人員學會正確使用設備之后，我們還應加強設備應用方法的培訓工作，此環(huán)節(jié)在整個使用管理中也非常重要，但是實際上很多醫(yī)院往往會忽略設備應用方法的培訓環(huán)節(jié)，在沒有經(jīng)過系統(tǒng)化培訓就直接對設備進行使用操作，很容易使設備出現(xiàn)不良問題，為此，我們可以通過以下幾個方面加強放射性醫(yī)療設備使用管理。第一，健全儀器設備的使用操作流程，該流程應由設備專業(yè)維修人員構(gòu)建和執(zhí)行，醫(yī)療人員在每次使用設備時必須嚴格按照操作流程進行，進一步發(fā)揮醫(yī)療設備的最佳作用和效果。第二，由于放射性醫(yī)療設備屬于大型精密設備，價格往往比較昂貴且構(gòu)造復雜，為此必須要有專業(yè)人員進行管理，從而規(guī)范醫(yī)療設備的使用管理。

2? 放射性醫(yī)療設備的維護管理

2.1 提高維修技術(shù)人員素質(zhì)

影響醫(yī)院放射性醫(yī)療設備維護管理質(zhì)量的因素，大多數(shù)是因為維修技術(shù)人員素質(zhì)不高，使其在使用儀器設備過程中頻繁出現(xiàn)問題，從而影響整個醫(yī)院日常工作的順利高效進行。因此，筆者認為必須加強維修技術(shù)人員素質(zhì)培養(yǎng)，逐步提高他們的綜合素質(zhì)及技能。隨著科學技術(shù)的迅猛發(fā)展，醫(yī)院精密儀器數(shù)量也隨之增加，這些儀器不僅價格昂貴且內(nèi)部結(jié)構(gòu)也十分復雜，在日常維修時就需要高技術(shù)、高素質(zhì)維修技術(shù)人員來對其進行維護管理，倘若維修技術(shù)人員技能和素質(zhì)不高，就很可能影響整個儀器設備的正常運作，甚至可能對儀器設備造成不同程度的損壞，為此要不斷加強對他們的素質(zhì)教育。除此之外，還可以組織醫(yī)療人員積極參加各種培訓活動來提高自身的專業(yè)素質(zhì)和技能水平，這樣使他們對設備出現(xiàn)的問題能夠應對自如，從而提高放射性醫(yī)療設備維護管理的質(zhì)量。

2.2 建立設備維護保養(yǎng)制度

為了使放射性醫(yī)療設備能夠在一個良好的環(huán)境中作業(yè)，還應建立設備維護保養(yǎng)制度。首先，要想延長設備的使用壽命必須要對設備進行保養(yǎng)與維護，它對確保設備正常有序應用有重要的作用，除了要對設備進行定期維護和保養(yǎng)外，我們還需要一些專業(yè)性超強的技術(shù)人員對其定期檢查，尤其是那些經(jīng)常被使用的精密儀器，可以每周對其進行定期維護和保養(yǎng)，做到隨時發(fā)現(xiàn)問題、隨時解決問題。其次，醫(yī)療設備的維護和保養(yǎng)以及檢查工作不是短期的任務，而是一項需要我們長期堅持不懈認真貫徹的工作，進一步降低儀器設備出現(xiàn)問題的系數(shù)和延長設備的使用壽命，提高它們的使用性能，同時我們還應注意設備的存儲環(huán)境，因為有些設備屬于特殊儀器且對周圍環(huán)境要求很高，只有將其置于一個良好的條件中才能延長設備的使用壽命。

2.3 建立設備的技術(shù)檔案

建立設備的技術(shù)檔案也可以提高放射性醫(yī)療設備維護管理水平。為此，醫(yī)院在購置新的儀器設備時必須要建立設備的技術(shù)檔案，進而確保每一臺設備都有詳細的檔案資料記載，其中檔案內(nèi)容應包括設備的固定資產(chǎn)編號，此編號是由國家衛(wèi)生相關(guān)部門統(tǒng)一進行編寫，同時還應包括設備所在科室、設備價格、設備添置時間、購買人信息以及使用時間等內(nèi)容。除此之外，對于每一臺設備的安裝、調(diào)試等情況也要進行詳細記錄，并在記錄完成之后技術(shù)移交給相關(guān)部門。同時每一臺設備的使用說明書以及維修說明書也要建立檔案，進一步確保每一臺儀器設備都有詳細的維修和保養(yǎng)記錄，從而在設備出現(xiàn)故障時便于醫(yī)療人員及時查找資料來進行維修。

2.4 構(gòu)建設備維修配件庫

為了在放射性醫(yī)療設備出現(xiàn)問題時能夠及時對其進行修理，我們還應構(gòu)建設備維修配件庫。首先，很多時候維修人員在對設備進行維修時會遇到棘手問題，此時現(xiàn)有的維修工具可能不能滿足維修需求，往往需要一些特殊的維修工具或者是檢測儀器來對設備進行修理，此時就體現(xiàn)出維修配件庫的重要性了，而這些特殊性專用的維修工具是需要生產(chǎn)廠商來提供，為此，醫(yī)院在購買設備和簽訂合時就要將此條條款列入合同中，從而更好地滿足日常設備維修需求。其次，在構(gòu)建設備維修配件庫之后不能因為缺少某件維修工具而影響設備的及時維修，配件庫中除了要備有常用工具外還應配備一些專用工具，一旦有價格超高且不便準備的工具應及時與廠家獲得聯(lián)系，從而有效確保對設備的及時維修。

2.5 明確醫(yī)療設備外修管理和維修費

醫(yī)療設備維修費也是醫(yī)院重點工作內(nèi)容之一。因此，我們在對放射性醫(yī)療設備進行維修時必須要遵守一定原則，簡單來講，就是維修不能立足于自修，也不能自己獨立解決問題，因為很多精密儀器的維修自修的可能性比較小，往往是需要進行外修或者是內(nèi)外結(jié)合維修的方式來處理。同時在儀器設備送去維修時我們還應當表明維修什么地方、具體維修費用應是多少，并要求維修部門及時向醫(yī)院相關(guān)管理部門填寫維修單，切不可未經(jīng)相關(guān)管理人員批準直接送去維修，從而提高放射性醫(yī)療設備的維護管理水平。

2.6 建立醫(yī)療設備維修中心

要想提高放射性醫(yī)療設備的維護管理水平，我們還應建立醫(yī)療設備維修中心。首先，我們應結(jié)合醫(yī)院的實際規(guī)模以及具體需求建立維修中心，且維修中心內(nèi)部應包括維修人員、技術(shù)人員以及相應的維修工具，同時還應構(gòu)建一支技能超強、素質(zhì)較高的專業(yè)團隊，進一步為醫(yī)院醫(yī)療設備打下良好基礎。其次，還應設立相應的收費管理制度，醫(yī)療人員在對醫(yī)療設備進行維修時可以適當收取維修費，從而調(diào)動維修人員的工作積極性。而這些維修費用應作為維修中心的工作基金，倘若有剩余，可以作為獎金發(fā)放給維修人員，從而推動醫(yī)療設備維修工作的高效進行。

3? 結(jié)語

綜上所述，放射性醫(yī)療設備不僅是特殊儀器，同時也是醫(yī)院進行醫(yī)療活動的前提物質(zhì)基礎，對于設備的使用與維護管理問題我們應當正確去面對，并采取有效的應對措施來解決問題，同時加強設備使用中各個環(huán)節(jié)的管理工作，從而提高設備使用率以及延長使用壽命。

參考文獻

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