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高频无线电系统的组成

时间:06-09 来源:中国无线电管局 点击:

于发送地面波。

最通用的高频天线之一是半波偶极振子,其天线长度大约等于发射波长的一半。改变偶极子的取向即可使其水平极化或垂直(中心馈电)极化。

 

噪声和干扰

当你在雷暴时听收音机,一定注意到信号出现过中断。当你正在收听你所喜爱的 FM 台时,你可能也同时听到过飞行员向塔台急促地报告飞行数据。这些都是影响接收机性能的干扰。当你想要收听音乐时,这些干扰很是令人烦恼,高频通信任务的成败取决于是否听到并懂得所传送的信息,所以噪声和干扰十分有害。

 

接收机噪声和干扰源既有来自内部的,也来自外部的。在高频的大部分频段,外部噪声电平大大超过接收机内部噪声。信号的品质以信噪比 SNR 表示,单位为分贝( dB )。信噪比越高,信号品质就越好。有些干扰是无意的,如飞行员对塔台的呼叫。有些干扰是敌方为破坏我方通信而故意施放的。

 

人们采用各种技术来抗击噪声和干扰。其中有:⑴提高有效辐射功率,⑵设法优化工作频率,⑶选择适当的调制方案,⑷选择适当的天线系统,⑸设计能抗干扰的接收机。下面我们先看看一些常见的噪声源和干扰源。

 

天然噪声源

闪电是主要的大气(天然)噪声源。大气噪声在夏天最为频繁,晚上最强,主要处于 1 到 5MHz 频段。已有人测定了全球各地的大气噪声平均值与一天中不同时间和季节的关系,并将其用于预测高频无线电系统的性能。另一个天然噪声源是来自太空的宇宙噪声。它对整个高频频段的影响是均匀的,但不影响 20MHz 以下接收机的性能。

 

人为噪声

电力线、计算机设备等都会产生人为噪声,它们是经辐射或通过电力电缆到达接收机的。人们将这类人为干扰称为电磁干扰 EMI [9] ,电磁干扰在城市区域最强。人们常用无线电设备接地和屏蔽技术和对电源输入线路滤波的方法来抑制 EMI 。

 

无意干扰

任何时刻都有成千上万的高频发射机都在空间争用本来就比较窄的频段中的射频频谱,相互间必然会形成干扰。在夜晚以及在靠近 MUF 的频率低端干扰最为严重。

 

无意干扰的一个主要来源是发射机、接收机和天线的布局。例如,船舰上地方狭窄,不得不将若干无线电系统放在一起。 30 余年来,有人设计了许多 RF 通信系统,实现了克服布局问题的高性能集成舰载通信系统。减小布局干扰的方法有:使天线精确定向、采用对强无用信号不会过载的接收机、精心设计以便将互调降至最低程度的发射机等。

 

故意干扰

故意干扰,或叫人为干扰,是有意破坏通信、在工作频率上发送的干扰信号。人为干扰可能直接针对某一个频道,也可能是宽带的。可能是连续不断的干扰,也可能只在被干扰信号存在时才进行干扰。现代军用无线电系统采用某些技术来克服人为干扰,降低被检测和被侦听的机率。其中的扩频技术是以比原始信息的频率分量宽得多的频带发射已调信息的。

 

信号从发射机经由多条路径到达接收机,形成衰落,这是由于这些信号会随机地相互加减造成的。

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