完整版短波电台的选址和天线的架设.docx

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短波电台的选址和天线的架设

这里简要介绍短波通信的一般概念，短波电台的选址和

天线的架设。

一、短波通信的一般原理

1.1、无线电波传播

无线电广播、无线电通信、卫星、雷达等都依靠无线电

波的传播来实现。

无线电波一般指波长由100,000米到0.75毫米的电磁

波。

根据电磁波传播的特性，又分为超长波、长波、中波、

短波、超短波等若干波段，其中：

超长波的波长为100,000

米~10,000米，频率3~30千赫；长波的波长为

10,000米~1,000

米，频率

30~300

千赫；中波的波长为

1,000

米~100

米，频

率

300千赫~1.6

兆赫；短波的波长为

100米~10

米，频率为

1.6~30

兆赫；超短波的波长为

10米

~1

毫米，频率为

30~300,000兆赫（注：

波长在1米以下的超短波又称为微波）。

频率与波长的关系为：

频率=光速／波长。

电波在各种媒介质及其分界面上传播的过程中，由于反

射、折射、散射及绕射，其传播方向经历各种变化，由于扩

散和媒介质的吸收，其场强不断减弱。

为使接收点有足够的

场强，必须掌握电波传播的途径、特点和规律，才能达到良

好的通信效果。

常见的传播方式有：

地波（地表面波）传播

沿大地与空气的分界面传播的电波叫地表面波，简称地

波。

地波的传播途径如图1.1所示。

其传播途径主要取决于

地面的电特性。

地波在传播过程中，由于能量逐渐被大地吸

收，很快减弱（波长越短，减弱越快），因而传播距离不远。

但地波不受气候影响，可靠性高。

超长波、长波、中波无线

电信号，都是利用地波传播的。

短波近距离通信也利用地波

传播。

天波传播

天波是由天线向高空辐射的电磁波遇到大气电离层折

射后返回地面的无线电波。

电离层只对短波波段的电磁波产

生反射作用，因此天波传播主要用于短波远距离通信。

1.2、电离层的作用

电离层对短波通信起着主要作用，因此是我们研究的重

点。

电离层是指从距地面大约60公里到2000公里处于电离状态的高空大气层。

上疏下密的高空大气层，在太阳紫外线、太阳日冕的软X射线和太阳表面喷出的微粒流作用下，大气气体分子或原子中的电子分裂出来，形成离子和自由电子，这个过程叫电离。

产生电离的大气层称为电离层。

电离层分

为D、E、F1、F2四层。

D层高度60~90公里，白天可反射

2~9MHz的频率。

E层高度85~150公里，这一层对短波的反

射作用较小。

F层对短波的反射作用最大，分为

F1

和

F2

两

层。

F1

层高度

150~200

公里，只在日间起作用，

F2

层高度

大于200公里，是F层的主体，日间夜间都支持短波传播。

电离层的浓度对工作频率的影响很大，浓度高时反射的

频率高，浓度低时反射的频率低。

电离的浓度以单位体积的

自由电子数（即电密度）来表示。

电离层的高度和浓度随地区、季节、时间、太阳黑子活

动等因素的变化而变化，这决定了短波通信的频率也必须随

之改变。

1.3、短波频率范围

电离层最高可反射40MHz的频率，最低可反射1.5MHz

的频率。

根据这一特性，短波工作频段被确定为1.6MHz-

30MHz。

1.4、短波传播途径

短波的基本传播途径有两个：

一个是地波，一个是天波。

如前所述，地波沿地球表面传播，其传播距离取决于地

表介质特性。

海面介质的电导特性对于电波传播最为有利，

短波地波信号可以沿海面传播1000公里左右；陆地表面介质电导特性差，对电波衰耗大，而且不同的陆地表面介质对电波的衰耗程度不一样（潮湿土壤地面衰耗小，干燥沙石地面衰耗大）。

短波信号沿地面最多只能传播几十公里。

地波传播不需要经常改变工作频率，但要考虑障碍物的阻挡，这与天波传播是不同的。

短波的主要传播途径是天波。

短波信号由天线发出后，经电离层反射回地面，又由地面反射回电离层，可以反射多

次，因而传播距离很远（几百至上万公里），而且不受地面障碍物阻挡。

但天波是很不稳定的。

在天波传播过程中，路径衰耗、时间延迟、大气噪声、多径效应、电离层衰落等因

素，都会造成信号的弱化和畸变，影响短波通信的效果。

1.5、单边带的定义

调幅信号的频谱是由中央载频和上下两个边带组成的。

将载频和其中一个边带加以抑制，剩下的一个边带就成为单

边带信号。

1.6、单边带的优点

单边带的优点是：

①提高了频谱利用率，减少信道拥挤；

②节省发射功率约四分之三；

③减少信道互扰；

④抗选择性衰落能力强。

一部100W单边带电台的实际通话效果，相当于过去

1000W以上双边带电台。

1.7、改善短波信号质量的三大要素

由于短波传输存在固有弱点，短波信号的质量不如超短

波。

不过我们可以通过一些途径改善短波信号质量，使其尽

可能接近超短波。

改善短波信号质量的三大要素是：

正确选

用工作频率；正确选择和架设天地线；选用先进优质的电台

和电源等设备。

二、如何架设天地线

2.1、如何架设天线地线

天线和地线是很多短波用户容易忽视的问题。

当通信质

量不好时，很多人习惯于从电台上找原因，而实际上信号不

良常常源自天线或地线。

短波和超短波使用的天线是完全不同的。

超短波通信因

为使用频率高，波长短，天线可以做得很小，通常为直立鞭

状天线。

而短波通信因使用的频率较低，天线必须做得足够

大才能有效工作。

简单的规律是：

天线的长度达到所使用频

率的1/2波长时，天线的效率最高。

短波天线的理论原理比较高深。

短波天线的种类繁多，

用途各异，究竟应该选购何种天线,怎样安装架设才能获得良

好的通信效果？

根据我们了解和掌握的情况作如下简要介

绍：

（1）了解天线的基本工作原理

（2）短波天线分地波天线和天波天线两大类。

（3）我在这里主要介绍天波天线。

天波天线主要以天波形式发射电磁波，分为定向天线和

全向天线两类。

典型的定向天波天线有：

双极天线、双极笼

形天线、对数周期天线、菱形天线等，它们以一个方向或两

个相反方向发射电磁波，用天线的架设高度来控制发射仰

角。

典型的全向天波天线有：

角笼形天线、倒V形天线等。

它们是以全方向发射电磁波，用天线的高度或斜度来控制发

射仰角。

天波天线简单的规律为：

天线水平振子（一臂的）长度

达到1/2波长时，水平波瓣主方向的效率最高；天线高度越

高，发射仰角越低，通信距离越远；反之，天线高度越低，

发射仰角越高，通信距离越近；天线高度与波长之比（H/λ）

达到二分之一时，垂直波瓣主方向的效率最高。

2.2、正确架设天线和连接馈线

选购好合适的天线后，还必须正确地安装架设，才能发

挥出最佳效果。

天线的长度和架设规范是不能改变的，但对于某些天线

而言，架设的方向和高度是靠用户自己掌握的，应严格按通

信的方向和距离来确定方向和高度。

天线的架设位置以开扩

的地面为好，没有条件的单位也可以架在两个楼房之间或楼

顶。

天线高度指天线发射体与地面或楼顶的相对高度。

架在

楼顶时，高度应以楼顶与天线发射体之间的距离计算，不是

按楼顶与地面的高度计算。

我们提醒用户，切忌因为架设场

地不理想或怕麻烦，就随便把天线架起来完事，这样做通信

效果很可能是不好的。

另一个要点是馈线的选用和布设。

馈线是将电台的输出

功率送到天线进行发射的唯一通道，如果馈线不畅通，再好

的电台和天线，通信效果也是很差的。

馈线分为明馈线和射

频电缆两类。

目前100W~150W电台一般都使用射频电缆馈

电方式。

选用射频电缆时要注意两项指标：

一是阻抗为

50

欧姆；二是对最高使用频率的衰耗值要小。

一般来讲，射频

电缆直径越粗，衰耗越小，传输功率越大。

在实际使用中，

100W级短波单边带电台，常选用

SYV-50-5或SYV-50-7的射

频电缆，必要时也可以选

SYV-50-9的射频电缆。

天线在进行安装选位和布设时，应尽可能缩短馈线的长

度，普通SYV-50-5馈线每1米造成信号衰减0.082dB，这意

味着100W电台功率通过50米馈线送达天线时，功率剩下不

到40W。

因此通常要求馈线长度控制在30米以内。

如果因

为场地条件限制必须延长馈线，则应采用大直径低损耗电

缆。

另外在布设电缆，应尽量减少弯曲，以降低对射频功率

的损耗，如果必需弯曲，则弯曲角度不得小于

120度。

2.3、如何选用工作频率

短波频率和超短波频率的使用性质完全不同。

超短波属于视距通信，距离短，可以固定使用频段内的任何频点；而短波频率则受到电离层变化、通信距离和方向、海拔高度、天线类型等多种因素的影响和限制。

用同一套电台和天线，选用不同频率，通信效果可能差异很大。

对于有经验的短波工作者来说，选频并不困难，其中有

明显的规律性可循。

一般来说：

日频高于夜频（相差约一半）；远距离频率高于近距离；夏季频率高于冬季；南方地区使用

频率高于北方；等等。

另外，在东西方向进行远距离通信时，因为受地球自转影响，最好采用异频收发才能取得良好通信

效果。

如果所用的工作频率不能顺畅通信时，可按照以下经验变换频率：

（1）接近日出时，若夜频通信效果不好，可改用较高的频

率；

（2）接近日落时，若日频通信效果不好，可改用较低的频

率；

（3）在日落时，信号先逐渐增强，而后突然中断，可改用较低频率；

（4）工作中如信号逐渐衰弱，以致消失，可提高工作频率；

（5）遇到磁暴时，可选用比平常低一些的频率。

2.4、如何架设天线地线

天线和地线是很多短波用户容易忽视的问题。

当通信质

量不好时，很多人习惯于从电台上找原因，而实际上信号不

良常常源自天线或地线。

短波和超短波使用的天线是完全不同的。

超短波通信因

为使用频率高，波长短，天线可以做得很小，通常为直立鞭

状天线。

而短波通信因使用的频率较低，天线必须做得足够

大才能有效工作。

简单的规律是：

天线的长度达到所使用频

率的1/2波长时，天线的效率最高。

短波天线的理论原理比较高深。

短波天线的种类繁多，

用途各异，究竟应该选购何种天线,怎样安装架设才能获得良

好的通信效果？

根据我们了解和掌握的情况作如下简要介

绍：

（1）了解天线的基本工作原理

（2）短波天线分地波天线和天波天线两大类。

（3）我在这里主要介绍天波天线。

天波天线主要以天波形式发射电磁波，分为定向天线和

全向天线两类。

典型的定向天波天线有：

双极天线、双极笼

形天线、对数周期天线、菱形天线等，它们以一个方向或两

个相反方向发射电磁波，用天线的架设高度来控制发射仰

角。

典型的全向天波天线有：

角笼形天线、倒V形天线等。

它们是以全方向发射电磁波，用天线的高度或斜度来控制发

射仰角。

天波天线简单的规律为：

天线水平振子（一臂的）长度

达到1/2波长时，水平波瓣主方向的效率最高；天线高度越

高，发射仰角越低，通信距离越远；反之，天线高度越低，

发射仰角越高，通信距离越近；天线高度与波长之比（H/λ）

达到二分之一时，垂直波瓣主方向的效率最高。

2.5、正确架设天线和连接馈线

选购好合适的天线后，还必须正确地安装架设，才能发挥出最佳效果。

天线的长度和架设规范是不能改变的，但对于某些天线而言，架设的方向和高度是靠用户自己掌握的，应严格按通信的方向和距离来确定方向和高度。

天线的架设位置以开扩的地面为好，没有条件的单位也可以架在两个楼房之间或楼顶。

天线高度指天线发射体与地面或楼顶的相对高度。

架在楼顶时，高度应以楼顶与天线发射体之间的距离计算，不是按楼顶与地面的高度计算。

我们提醒用户，切忌因为架设场地不理想或怕麻烦，就随便把天线架起来完事，这样做通信效果很可能是不好的。

另一个要点是馈线的选用和布设。

馈线是将电台的输出

功率送到天线进行发射的唯一通道，如果馈线不畅通，再好

的电台和天线，通信效果也是很差的。

馈线分为明馈线和射

频电缆两类。

目前100W~150W电台一般都使用射频电缆馈

电方式。

选用射频电缆时要注意两项指标：

一是阻抗为50欧姆；二是对最高使用频率的衰耗值要小。

一般来讲，射频电缆直径越粗，衰耗越小，传输功率越大。

在实际使用中，

100W级短波单边带电台，常选用SYV-50-5或SYV-50-7的射频电缆，必要时也可以选SYV-50-9的射频电缆。

天线在进行安装选位和布设时，应尽可能缩短馈线的长

度，普通SYV-50-5馈线每1米造成信号衰减0.082dB，这意

味着100W电台功率通过50米馈线送达天线时，功率剩下不

到40W。

因此通常要求馈线长度控制在30米以内。

如果因

为场地条件限制必须延长馈线，则应采用大直径低损耗电

缆。

另外在布设电缆，应尽量减少弯曲，以降低对射频功率

的损耗，如果必需弯曲，则弯曲角度不得小于

120度。

2.6、电台和天线的匹配

天线、馈线、电台三者之间的匹配必须引起高度重视，

否则，虽然电台、天线、馈线都选得很好，通信效果还是不

好。

所谓“匹配”就是要求达到无损耗连接，只有电台、馈

线、天线三者保证高频输入输出阻抗一致，才能实现无损耗

连接。

多数短波电台的输出/输入阻抗为50欧姆，必须选用

阻抗为50欧姆的射频电缆与电台匹配。

天线的特性阻抗比

较高，一般为600欧姆左右，只有宽带天线的特性阻抗稍低

一点，大约200~300欧姆，因此，天线不能直接与射频电缆

连接，中间必须加阻抗匹配器（也叫单/双变换器）。

阻抗匹

配器的输入端阻抗必须与射频电缆的阻抗一致（

50欧姆），

输出端阻抗必须与天线的输入阻抗一致

（600

欧姆或

200/300

欧姆）。

阻抗匹配器的最佳安装位置是与天线连为一体。

自动天线调谐器也是匹配天线和电台阻抗用的。

自动天

调的输入端与电台连接，输出端与单极天线连接。

自动天调

与偶极天线连接时要根据不同产品而定。

有些天调要求加单

/双变换器，天调与单/双变换器之间用50欧姆射频电缆相连（芯线接天调输出端，外皮接天调的地端），单/双变换器的双输出端与天线连接；多数新型天调不用加单/双变换器，用天调的输出端和接地端分别连接偶极天线的两臂，匹配效果

更好，而且效率更高。

2.7、正确埋设接地体和连接地线

地线是很多用户容易草率处理的问题。

短波通信台站的地线是至关重要的，地线实际上是整个天馈线系统的重要组成部分。

我们所说的地线，不是交流供电系统中的电源地或保安地。

这里所说的地线是信号地，也称高频地。

信号地一般不能接到电源地或保安地上，必须单独埋设。

埋设接地体

时，必须按有关标准进行，接地电阻不应大于4欧姆。

电台的接地柱和接地体之间，必须用多股线铜、编织铜线或大截

面优良导体连接，才能起到良好的高频接地作用。

而良好的高频接地是减小发射驻波和减小接收噪声的必要前提。

同时，接地线还有一个重要因素，那就是对操作员人身安全起到保护作用。

2.8、如何正确选择电台地址

短波电台的选址是发挥短波电台最佳效果的关键。

如何

选择电台地址可选择具备以下几种条件：

（1）选择正确通信方向；

（2）尽可能选择通信方向无高大建筑物或山丘；

（3）尽可能选择无电磁场；

（4）尽可能选择具备良好的接地条件。

指挥信息保障中心（马殿选）

二〇一五年七月十四日