短波通信盲区及解决方法及天线架设秘籍之一

作者：佚名

短波通信的发展前景

尽管当前新型无线通信系统不断涌现，短波这一最古老和传统的通信方式仍然受到全世界的普遍重视，在卫星通信和移动通信快速发展的今天，短波通信不仅没有被淘汰，还在快速发展。其原因是：短波通信距离远、抗毁能力和自主通信能力强、运行成本低。

短波通信技术发展状况

近年来，短波通信技术在世界范围内获得了长足进步，出现了很多新电台、新装备和新技术。其主要特点是：

1、短波电台

短波单边带电台体积越来越小，功能越来越多，性能越来越好，兼容性越来越强。数字化是短波电台的必然发展趋势。

2、短波天线

短波天线主要是向宽带、全向、无“盲区”、高增益方向发展。体积越来越小，效率越来越高。现推出了多款新型基站天线和车载天线。

3、频率选择

在频率选择方面，除已广泛使用的ASAPS测频系统和ALE自适应选频方法外，又推出了短波全频段实时自适应选频系统和频率管理系统。

4、噪声消除

在抗噪声方面推出了多种静噪、消噪方式，尤其是美国SGC公司最近推出的ADSP2单端消噪器，可以串接在任何无线电台的收信音频放大电路中或做成消噪扬声器，消除信道中的背境噪声，使短波电台的收听质量，达到或接近超短波电台的收听水平。

5、组网通信

在组网通信方面，除自适应（ALE）功能中的选呼组网方式外，国外己推出了CCIR493数字选呼系，该系使每一部电台分得一个不重复的ID码（4~6位），通过它可组成万台级的大网，现在澳大利亚生产的短波电台，欧、美生产的部份短波电台，己作为常规功能，固化于整机中。CCIR493数字选呼系统可实现单呼、组呼、群呼，收发短信息，传送GPS定位信号，传送警报信号，实现短波/市话网双向自动拨号等功能。

短波通信盲区及解决方法

一、 短波传播方式

无线电广播、无线电通信、电视、雷达等都要靠无线电波的传播来实现。

电波在各种媒介质及媒介质分界面上传播的过程，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（表面波）传播，直射波（视距）传播，天波传播，散射传播。

超短波适用直射波传播方式进通信。

短波的基本传播途径有两种：

A、地波（表面波）传播。

B、天波传播。天波传播是短波通信的主要传输方式。

1、地波传播

沿大地与空气的分界面传播的电波，叫地面波或表面波，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，由于部份能量被大地吸收，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。通常，超长波、长波、中波无线电通信，利用地波传播。

2、天波传播

天波是指由天线向高空辐射的电磁波受到天空电离层反射或折射后返回地面的无线电波。传播途径如图 1-2所示。

天波是短波的主要传播途径。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，可以多次反射，因而传播距离很远（可上万公里），而且不受地面障碍物阻挡。但天波传播的最大弱点是信号很不稳定的，处理不好会影响通信效果。随着无线电通信新技术的不断涌现，天波传播弱点对短波通信的影响，正在逐步被克服。

3、 通信盲区

上面已介绍了地波和天波两种传播方式。一般来说，地波的传播距离可达20~30公里，而天波从电离层第一次反射落地（第一跳）的最短距离约为80~100公里，可见20至100公里之间这一段，地波和天波都够不到，形成了短波通信的“寂静区”，也称为盲区，如图 1-3 所示。盲区内的通信大多是比较困难的。车载 台由于天线的，均存在通信盲区问题。

二、解决通信盲区的方法

1、常用方法：

一是加大电台功率以延长地波传播距离；二是常用的有效方法就是选用高仰角天线，也称“高射天线”或“喷泉天线”，缩短天波第一跳落地的距离。仰角是指天线辐射波瓣与地面之间的夹角。仰角越高，电波第一跳落地的距离越短，盲区越少，当仰角接近90°时，盲区基本上就不存在了。

在新式天线未出现之前，我们常用低架双极天线来解决近距离通信盲区问题，效果也不错。

2、三线式天线是目前效果较好的短波基站无盲区天线

澳大利亚月光公司生产的FD-230系列三线式宽带短波天线，已在我国推广使用较长时间，据我们反复测试和用户实际使用情况反映，该天线不用接天调，增益高，架设方便，通信效果好。水平架设使用，兼顾远、中、近距离通信（我们的用户最远的通1万3千公里）；倒V架设使用，实现中、近距离无盲区通信。该天线目前正在系统、陆海空三军及二炮、系统、人防系统、林业部门、交通部门等单位大量推广使用。国内已有不少三线宽带天线仿制品，但关键部件的质量和性能与国外产品还有不少差距。

3、ML-90天线是目前国内最好的车载无盲区短波天线

长期以来，近距离通信盲区一直困扰着短波车载通信。人们尝试了各种天线，虽有不同程度的改善，但无法从根本上解决问题。现在由澳大利亚科麦克公司发明的ML-90车载电磁环天线完全解决了近距离通信盲区问题。

ML-90天线采用单电磁环振子配合新式自动天调，其特殊结构和特殊调谐原理，使天线产生强力的垂直幅射分量，天波信号以喷泉方式向空中幅射，大大缩短了经电离层第一次反射落地（第一跳）电波的最短距离，使天波传播的最近距离与地波传播的最远距离衔接，从而完全消除了近距离通信盲区。

ML-90天线在100公里范围内没有通信盲区，信号等级可达3~5分；600公里范围内信号等级可达2~4分；1000公里范围内信号等级可达1~3分。

4、7006宽带软天线是便携式电台理想的无盲区天线

7006天线结构轻巧，便于携带，能快速架设和收集。不需天调，2~30MHZ范围内均能良好配谐。适合个人携带电台、车载台、野外临时基站使用。它的全向通信半径可达1000公里，在600公里范围内能进行可靠通信。

我们（HAM）架设的天线分为以下几种：

1.基地（棒子）天线，包括各种短波天线。特点是，以高度为目的，尽可能的往高处架设，2、30层楼的高度也就刚刚凑合。什么？架在6楼顶上？你要架在6楼顶上，你都不好意思跟人打招呼！如有可能，架在月亮上最好，“阿道夫布什”兄曾提出架在热气球上，我很反对，因为馈线太长，信号衰减太大......

2.以阳台为载体的各种“刺猬”状天线。能架出这种天线的最执著，在无数次贿赂物业部门拿楼顶平台钥匙的老头不成功的情况下，经过无数次努力和失败，终于做出了“阳台天线”。在这里，我有一个强烈的建议：千万不要让邻居们知道这个大棒子是发射几十乃至上百瓦功率无线电波用的，现在连安装小灵通天线都有人起诉。最好的办法如下，从棒子或鱼杆上斜拉出一根纯尼龙绳，五金店里有卖的，3元20米，再在上面挂上一个大裤衩，呵呵，保证没有人干涉你了。这个方法我曾经教过无数的，没有失败过，只是记得那个裤衩要经常更换一下。呵呵，跑题了。

3. 车载天线（苗子）。这种天线最常见，可谓千奇百怪。但无论什么样的苗子，都要垂直于车身安装，除非你能发明出印刷的电台天线，就是车上收音机用在后窗玻璃里的那种天线。

好了，天线就先分析到这里。现实使用中，这些天线都有可能遭到雷击。

我简单的讲一下雷击的原理，你的天线在雨天里，聚集了所在建筑物或地面的强大电荷，在气压很低的情况下，带雨云层距离地面很近，云层所带的电荷和你天线上的电荷极性相反，在电荷强度达到足以电离空气而防电的时候，雷击就形成了。有问了，为什么就偏偏通过我的天线放电呢？这个理论比较复杂，我简单的比喻一下，因为电荷“异性相吸”的原理，地表或建筑物上的正电荷会不断的靠近空中云层里的负电荷。

这时候，在地面或建筑物上离云层最近的导体就成了电荷的释放路径。你的天线肯定是最高的，离云层也最近，所以，成了电荷运动的路径。当正负电荷电离空气而放电的时候，能量是很大的。有多大我就不多说了，“地球银都知道......” 雷击直接带给我们的伤害可能有以下几种情况（本人经历或听说）：

1.触摸天线馈线时，有强烈的电击感，手脚发麻，大脑中有强烈的恐惧感，严重的甚至会导致大小便失禁、内分泌失调......

这种情况大多发生在雷击将要形成之前，出现这种情况，证明你的天线已经成为地表电荷的放电途径，解决的办法，只有冷静，等电流过后，把馈线扔出屋外，越远越好，但不要扔在会被其他人碰到的地方。

2.眼睛可以看到馈线表面有蓝色的电弧光形成。如果馈线已经从电台上拔掉被扔在地面上，可以清楚的看到馈线接头和地面之间有电弧光形成。 遇到这种情况，你就危险了，这表明雷击的前期条件已经形成。按照有的人的说法，只有坐以待毙了。但我个人认为，还有补救的办法，用干燥的木棍将馈线挑出屋外，然后关严所有窗户，所有的人撤离这间挨着馈线的房间，然后就听天由命吧。

3.电台突然爆炸，蓝烟冒出。同时伴有巨响。遇到这种情况，先不要心痛你的电台，它肯定是没有救了。赶快把馈线扔出窗外，消除火灾隐患，人员撤离这个房间。

4.同样也是电台突然不工作了。闻到明显的焦糊味。但没有巨响和闪光。这也是雷击，只不过没有上面严重。处理的办法也是同第二、三条。 也就这四种情况了。更严重的我只在电视或书本里见过。但，以上这四种情况，只要你的天线馈线仍然接在电台上，结果是一样了，电台肯定是要拿去修理了，费用我就不清楚了。或者连修的必要都没有了。

可见，雷击形成的必要条件是：你的天线是地面或建筑物上的制高点，从而引起天线上聚集了大量的地面电荷。当电荷聚集到一定程度时，通过潮湿的空气电离放电。放电电流接近高压电线短路电流，甚至还大很多。 这样，我们就知道如何解决雷击问题了。方法有以下几种：

1.首先，我们可以把天线架设在次要高度上，比如，楼顶有个中国移动的铁塔或高些的电视公用天线等。我们就可以在它附近架设天线，高度只要不超过或平齐于那些铁塔就行。有的很专业，说，那些避雷针保护角度是45度......对，但实际上，你的天线离它们不超过50米就没问题。因为，地表带电电荷早就通过那些专业的避雷针给放掉了。这片地面的地表电荷是绝对不足以引起雷击的了。

2.我们自己架设避雷针，在天线的支承杆顶上焊接一根钢筋，长度在60厘米左右，同时用卡子将一根直径6毫米以上的钢丝绳紧紧的卡在钢筋或支承杆上。钢丝绳扔到楼下，并沿着楼体一一固定好。楼下准备一根2米长的镀锌角铁在泥土地面上将其垂直的砸进土壤里。漏出一小截，把钢丝绳紧紧的卡在或焊接在上面。焊接前，测量对地电阻不能大于四欧姆，如果大了，在角铁周围的土壤里撒上碳粉，并浇上浓盐水。以后每年测一次对地电阻，如果电阻变大，重复上述行为。直到符合小于四欧姆的国家标准。 这种方法，天线振子的安装高度不能超过钢筋避雷针的高度。

呵呵，麻烦吧。是不是没有信心了？不要着急，我告诉你一个我们们最容易防雷的方法。

首先，架设天线之前，围绕楼体，寻找所在楼体的防雷接地点。一般建筑单位都是用根粗钢丝绳接地，很容易找到。有的新建楼体外，看不到引下来的钢丝绳，没关系，楼体上都有明显的接地标记。只要找到这些标记或看到钢丝绳，就证明你的楼房是有防雷措施的。 好了，恭喜你买了一栋能防雷的好宅子。下面就可以按照我的前一部密籍架设天线了。 当你的天线顺利的架设调试完毕后，就要开始做防雷的工作了。

环顾四周，你会发现楼顶平台周围的护墙上有圈钢筋，围绕楼体，连绵不绝......对了，这就是防雷用的。我们准备一根6平方毫米以上的单股铜电源线，或者直径6平方毫米以上的钢丝绳。一端用钢丝卡子紧紧的卡在固定天线支承杆的斜拉钢丝绳上，另一端用卡子紧紧的固定在楼顶的那圈钢筋上，如有必要，先用砂纸除去钢筋上的铁锈。注意，我说的是紧紧，无论怎么固定，千万别虚接。

然后你就放心使用吧。因为，楼体的接地是很好的。我们的天线接在上面，肯定也没有问题，事实证明，全国这样做防雷措施的们，至今都通联正常，没有出现被雷击的报道，包括中国南方的多雷雨地区的们，更别说我们京津地区这种少雷的天气了。这种方法简单易行，推荐所有的在架设天线时都这样做。

这个方法里面我有一点至今也没有弄明白，我们的天线都比支承杆高，为什么支承杆接地良好后，天线也没有雷击了呢？想了很久，我个人认为，可能是良好的接地，提前将地面或楼体的聚集电荷，通过支承杆顶端在空中放掉了，不产生聚集电荷，当然也就不会产生雷电了。 通过这个方法，我又发明了一种更好的防雷措施。

从楼体的接地点或接地线上，引一根直径6平方毫米以上的铜线到家里，放在电台附近，铜线顶端焊接一个和天线对应的插头。当雷雨到来时，把天线从电台上拔下来，拧到这个接头上，这样，天线就成为一个避雷针了，通过它，将你家楼体或地面的聚集电荷放掉，雷击肯定就无法形成了。这种方法最保险，肯定万无一失了。

另外，前面说的“阳台天线”或“鱼杆天线”防雷就简单多了。因为。这种天线高度都不会超过楼体，而且距离楼体很近，所以，遭到雷击的可能

性就更小了。但为了安全，雷雨天也尽量不要通联。方便的话，可以收起天线。 再说一下车载天线（苗子）的防雷。 在城市里，车载天线被雷击的概率大概和你中了500万大奖的概率一样大。所以，只要苗子的馈线接头防水措施好，通联没有问题。但，在野外，比如高速公路上，雷击的概率就大多了。我就出现过险被雷击的情况，当时正通联，就觉得手咪突然发麻，一下扔掉了。马上停车收苗子。后来想想，可能是电磁波发射引起的电荷放电。所以，雷雨时，野外也最好不通联。 最后再说一个最常见的错误防雷方法。我先提醒各位兄弟：错误的防雷，比不防雷更容易引起雷击。雷雨天时，有把天线拔下来，接在自来水管、暖气管、甚至天然气管上。理由是：铁管埋在土壤里，等于接地了。这种方法最危险，这些管道埋在土壤里，因为有无数的接头，所以接地电阻很大，释放电流根本无法顺利的通过，反而，大地里的带电电荷会很容易的聚集在上面，通过你的天线振子向空中释放，这时，你的天线就成了引雷针了。 另外，雨天时，在家尽量不要通联，电波辐射也可能引起雷击。 好了，我们轻松一下。雷击虽然可怕，但在我们城市里，雷击的可能性还是很小的。因为，城市里有很多高大的建筑物，上面都有安装良好的避雷针，所以，城市里地面上和建筑物上的带电电荷早就被提前放掉了，没有电荷聚集，就无法形成雷击。 我再教各位一个判断是否有可能形成雷击的“五秒法则”。当雷雨时，我们可以通过以下方法，来判断闪电距离我们的距离：当闪电过后，我们计算到雷声响起时的时间，如果超过五秒，就证明放电云层距离我们很远，或者很高，我们就不用担心，这属于空中放电。 如果闪电和雷声的间隔小于五秒，或更短，甚至同时出现，证明雷电距离我们很近了。这种情况就要千万小心了。停止使用一切发射设备，拔掉电源插头。最起码也要把天线馈线拔下来扔到窗外，最好拧在良好的接地线上。