短波通信是指波長(zhǎng)１００－１０米（頻率為３－３０ＭＨｚ）的電磁波進(jìn)行的無(wú)線電通信。短波通信傳輸信道具有變參特性，電離層易受環(huán)境影響，處于不斷變化當(dāng)中，因此，其通信質(zhì)量，不如其它通信方式如衛(wèi)星、微波、光纖好。短波通信系統(tǒng)的效果好壞，主要取決于所使用電臺(tái)性能的好壞和天線的帶寬、增益、駐波比、方向性等因素。近年來(lái)短波電臺(tái)隨著新技術(shù)提高發(fā)展很快，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、固態(tài)化、小型化，但天線技術(shù)的發(fā)展卻較為滯后。由于短波比超短波、衛(wèi)星、微波的波長(zhǎng)長(zhǎng)，所以，短波天線體積較大。在短波通信中，選用一個(gè)性能良好的天線對(duì)于改善通信效果極為重要。下面簡(jiǎn)單介紹短波天線如何選型和幾種常用的天線性能。
一、衡量天線性能因素
天線是無(wú)線通信系統(tǒng)最基本部件，決定了通信系統(tǒng)的特性。不同的天線有不同的輻射類型、極性、增益以及阻抗。
１．輻射類型：決定了輻射能量的分配，是天線所有特性中最重要的因素，它包括全向型和方向型。
２．極性：極性定義了天線最大輻射方向電氣矢量的方向。垂直或單極性天線（鞭天線）具有垂直極性，水平天線具有水平極性。
３．增益：天線的增益是天線的基本屬性，可以衡量天線的優(yōu)劣。增益是指定方向上的最大輻射強(qiáng)度與天線最大輻射強(qiáng)度的比值，通常使用半波雙極天線作為參考天線，其它類型天線最大方向上的輻射強(qiáng)度可以與參考天線進(jìn)行比較，得出天線增益。一般高增益天線的帶寬較窄。
４．阻抗和駐波比（ＶＳＷＲ）：天線系統(tǒng)的輸入阻抗直接影響天線發(fā)射效率。當(dāng)駐波比（ＶＳＷＲ）１：１時(shí)沒(méi)有反射波，電壓反射比為１。當(dāng)ＶＳＷＲ大于１時(shí)，反射功率也隨之增加。發(fā)射天線給出的駐波比值是最大允許值。例如：ＶＳＷＲ為２：１時(shí)意味著，反射功率消耗總發(fā)射功率的１１％，信號(hào)損失０．５ｄＢ。ＶＳＷＲ為１．５：１時(shí)，損失４％功率，信號(hào)降低０．１８ｄＢ。
二、幾種常用的短波天線
１．八木天線（Ｙａｇｉ Ａｎｔｅｎｎａ） 八木天線在短波通信中通常用于大于６ＭＨｚ以上頻段，八木天線在理想情況下增益可達(dá)到１９ｄＢ，八木天線應(yīng)用于窄帶和高增益短波通信，可架設(shè)安裝在鐵塔上具有很強(qiáng)的方向性。在一個(gè)鐵塔上可同時(shí)架設(shè)幾個(gè)八木天線，八木天線的主要優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜。
２．對(duì)數(shù)周期天線（Ｌｏｇ Ｐｅｒｉｏｄｉｃ Ａｎｔｅｎｎａ） 對(duì)數(shù)周期天線價(jià)格昂貴，但可以使用在多種頻率和仰角上。對(duì)數(shù)周期天線適合于中、短波通信，利用天波信號(hào)，效率高，接近于發(fā)射期望值。與其它高增益天線相比，對(duì)數(shù)周期天線方向性更強(qiáng)，對(duì)無(wú)用方向信號(hào)的衰減更大。
３．長(zhǎng)線天線（Ｌｏｎｇ－Ｗｉｒｅ Ａｎｔｅｎｎａｓ） 長(zhǎng)線天線優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低，增益適中。與八木天線和對(duì)極周期天線比，長(zhǎng)線天線長(zhǎng)度方向性和增益低。但其優(yōu)勢(shì)在于，由于其增益與線長(zhǎng)度有關(guān)，用戶可以找到最佳接收線的長(zhǎng)度和角度。通過(guò)比較信號(hào)波長(zhǎng)，計(jì)算出線的長(zhǎng)度，非常適合于遠(yuǎn)距離通信。當(dāng)線長(zhǎng)４倍波長(zhǎng)在仰角為２５度時(shí)與雙極天線比增益高３ｄＢ，當(dāng)線長(zhǎng)８倍于波長(zhǎng)時(shí)，增益高６ｄＢ，仰角下降到１８度，圖１為長(zhǎng)線天線增益示圖。
４．車(chē)載移動(dòng)天線（Ｍｏｂｉｌｅ Ａｎｔｅｎｎａｓ） 移動(dòng)天線一般工作在２．０～２５ＭＨｚ頻段上，為垂直極性天線，性能與機(jī)械特性有關(guān)，天線長(zhǎng)度較短，在低仰角工作時(shí)，發(fā)射效率適中。在通常情況下，車(chē)載天線仰角應(yīng)大于４５度，因?yàn)樘炀€長(zhǎng)度較短，是低效天線。在汽車(chē)上，機(jī)械特性限制了天線的選擇，但天線可以放置為倒"Ｌ"型，這樣增加了天線的垂直輻射面，可以提高發(fā)射效率，倒"Ｌ"天線適宜用于中短波通信。
三、常用短波天線性能
方向性天線、簡(jiǎn)單的雙極天線適用于短距離通信，但短波遠(yuǎn)距離通信信號(hào)微弱，甚至被各種噪音淹沒(méi)時(shí)，天線就需要選擇比雙極天線增益更高的天線。理想方向性天線在工作方向上具有很高增益而無(wú)用方向上增益為０。
四、不同環(huán)境下天線選型
１．固定站間遠(yuǎn)／近距離通訊 由于固定站間通訊方向是固定不變的，所以一般采用高增益，方向性強(qiáng)的短波天線。通信距離在１０００－３０００公里，可使用高增益，低仰角對(duì)數(shù)周期天線（ＬＰ），但天線價(jià)格昂貴。在實(shí)踐中１００Ｗ短波自適應(yīng)電臺(tái)配這種天線，可基本實(shí)現(xiàn)北京至昆明，烏魯木齊甚至拉薩全天候通信。如果通信質(zhì)量要求不是太高也可使用價(jià)格相對(duì)便宜的天線如八木天線，長(zhǎng)線天線，但長(zhǎng)線天線需用天調(diào)。距離在６００Ｋｍ以內(nèi)時(shí)采用水平雙極天線可取得較好效果，但水平雙極天線占地較大，中心站電臺(tái)較多不適合布天線陣。
２．固定站與移動(dòng)站間通訊 由于移動(dòng)站在運(yùn)動(dòng)中，通訊方向不固定，所以中心站的天線應(yīng)選用全向天線，例如，多膜短波寬帶天線或配有天線調(diào)諧器的鞭狀天線。多膜天線雖然價(jià)格較貴，但是一個(gè)天線竿上可以繞三副天線（倆副高仰角天線，一副低仰角天線）遠(yuǎn)、近距離通信均可兼顧。中心站也可用鞭狀天線，鞭狀天線的仰角低，近距（２０--１００公里）通信困難，遠(yuǎn)距離（５００--３０００公里）只要頻率合適，通信效果較好。 移動(dòng)站天線由于安裝面的限制，多采用鞭狀天線，國(guó)內(nèi)有時(shí)用柵網(wǎng)、雙環(huán)、三環(huán)天線。遠(yuǎn)距離通信時(shí)，鞭狀天線豎直，近距離通信則可以放置為倒"Ｌ"型，這樣使用增加了天線的垂直輻射面，可以提高發(fā)射效率。只要天線的發(fā)射角、電臺(tái)的工作頻率合適，可以克服短波盲區(qū)（３０--８０公里）的通信困難。
３．干擾環(huán)境下的天線選型 電臺(tái)干擾是指工作在當(dāng)前工作頻率附近的無(wú)線電臺(tái)的干擾，其中包括敵方有意識(shí)的電子干擾。由于短波通信的頻帶非常窄，而且現(xiàn)在短波用戶越來(lái)越多，因此電臺(tái)干擾就成為影響短波通信順暢的主要干擾源。特別對(duì)于軍用通信系統(tǒng)，這種情況尤其嚴(yán)重。電臺(tái)的干擾與其他自然條件引起的干擾有很大的不同，它帶有很大的隨機(jī)性和不可預(yù)測(cè)性。在敵方有意識(shí)的電子干擾情況下，采用高增益、方向性強(qiáng)的對(duì)數(shù)周期天線可取得一定的效果。當(dāng)然，克服干擾主要提高短波電臺(tái)性能（發(fā)射功率、接收靈敏度等等）或者采用頻率自適應(yīng)、短波寬帶跳頻技術(shù)。如果需要數(shù)傳，調(diào)制解調(diào)器性能也非常關(guān)鍵，帶有交織功能的串行體制短波高速調(diào)制解調(diào)器具有良好的抗干擾性能。
４．顯示的是根據(jù)用戶不同增益、仰角的要求選用天線表。
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