超短波電臺(tái)自然干擾問題分析

李棟

摘要：超短波電臺(tái)具有通信穩(wěn)定、組網(wǎng)簡便、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線通信的設(shè)備。地形、地面等自然方面的干擾對一些超短波傳播有著較大的影響。探討這些自然環(huán)境對超短波傳播的一些影響，對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;問題

引言：

超短波無線電具有成本低、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。本文通過研究這些自然環(huán)境對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

大部分的信息對時(shí)間方面的延遲是相對敏感的。延遲的時(shí)間越長的話，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。超短波無線電為了保證這些信息的價(jià)值，對通信的延遲問題提出了一系列更高的要求。超短波無線電必須要在規(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題，并盡可能地避免由于中繼節(jié)點(diǎn)而增加延遲問題。

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，超短波無線電必須最大限度地減少各種因素在超短波傳播過程中的相關(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一些額外的損失。對超短波無線電的通信過程當(dāng)中，影響傳輸損耗的障礙物基本上不發(fā)生化變，對傳輸損耗的影響也不變。為此，主要從山丘和樹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，沒有其他干擾因素影響，是理想的通信條件。信號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)波和地面反射信號的相位對消問題。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樹林的附加損耗

樹林存在廣泛且對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)過樹林，樹林通常有數(shù)排到數(shù)十排，樹林中樹木平均高度一般在15～18m，部分樹林可能更高，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)在地勢開闊的地方。對于一些平坦的地形，可以采用高架天線對超短波天線進(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，可以減小對接收信號的惡劣影響，并且能夠阻斷反射的信號。地表傳輸?shù)膿p耗一般會(huì)大于自由空間的傳播損耗。利用一些地形來降低這些天線的高度和對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。超短波無線電可以通過增加或減小天線的相對高度來減少傳輸?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。一般來說，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;對于一些丘陵，通訊的頻率越低，附加的損耗就會(huì)越小;對于樹木來說，通訊的頻率越高，附加的損耗越小。采用這些超短波無線電的裝置，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)?？罩兄欣^平臺(tái)在空中，超短波傳播路徑基本不會(huì)經(jīng)過障礙物，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)了通信信號的強(qiáng)度，增加通信覆蓋范圍，更能滿足通信要求。

結(jié)語

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。通過分析自然環(huán)境對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)自然干擾問題研究[J].中國新通信，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.