基于頻率選擇和高仰角天線(xiàn)的通信盲區解決方案
設接收功率PR一定,即電臺在各距離的接收功率為10-10W,在實(shí)際工作中,地面主要以干土為主,因此取地面的電參數ε=4,σ=10-3S/ m,令增益系數GT=GR=1,取波長(cháng)λ為100 m,則隨著(zhù)通信距離r的不斷增大,電臺需要的發(fā)射功率值如表1所示。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/155408.htm
由表1可看出,要保證接收點(diǎn)處電臺的接收功率PR能達到信號識別所需的功率值,電臺的發(fā)射功率PT需要達到較大值。
對于該型模擬系統而言,一方面由于短波設備為艦載或機載,使得電臺承受功率不會(huì )很高,一般為125 W;另一方面,加大發(fā)射功率,設備成本就會(huì )升高,性?xún)r(jià)比將下降。因此,工程應用中通過(guò)加大電臺發(fā)射功率來(lái)克服盲區問(wèn)題的方法是不可行的。
2.2 頻率對短波通信盲區的影響
從式(3)中可以看到,在發(fā)射功率PT和接收功率PR一定的條件下,通信距離r與電波波長(cháng)λ成正比,即隨著(zhù)電波波長(cháng)λ的增大,傳播距離r也會(huì )增大。
電波頻率越低,波長(cháng)越長(cháng),地波能傳播的距離r1更遠,盲區范圍會(huì )慢慢縮小,因此較低頻率有利于解決盲區問(wèn)題。
2.3 天線(xiàn)仰角對短波通信盲區的影響
如圖3所示,以電離層E層110 km的高度計算,要保證電波經(jīng)電離層反射后第一跳的跳距可與地波傳播最遠距離30 km無(wú)縫接續,則通過(guò)三角計算可知天線(xiàn)的發(fā)射仰角θ至少應為86°,也就是說(shuō),要解決短波通信盲區問(wèn)題天線(xiàn)必須滿(mǎn)足高仰角的要求。目前,國內市場(chǎng)現在有許多天線(xiàn)都可以達到高仰角的要求,例如三線(xiàn)式天線(xiàn)、電磁環(huán)天線(xiàn)、寬帶軟天線(xiàn)等。因此,可選用高仰角天線(xiàn)來(lái)解決通信盲區問(wèn)題。
選用高仰角天線(xiàn)也受極限頻率的限制,即最高可用頻率和最低可用頻率的限制。若選擇的頻率太高,雖然電離層吸收小,多徑時(shí)延小,但電波容易穿出電離層;若選用的頻率太低,雖然電波容易被反射,但電波受到電離層的吸收損耗大且多徑時(shí)延大,影響通信質(zhì)量。
綜上所述,選用較低頻率和高仰角天線(xiàn)來(lái)解決通信盲區問(wèn)題在理論和應用方面是可行的。
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