一、通信盲區(qū)產(chǎn)生的原因
在頻率為2～30MHz的短波頻段,其電波傳播方式主要是地波傳播和天波傳播兩種。地波是依靠地球表面作為傳播路徑的表面波,其傳輸損耗主要是地球表面對電波能量的吸收,與地面的電導(dǎo)率密切相關(guān)。在地面電導(dǎo)率小的地區(qū),短波電臺通信依靠地波的有效傳播距離通常較近,傳播距離可達(dá)20~30公里。在電導(dǎo)率大的海洋上,地波通信可以達(dá)到較遠(yuǎn)的距離。
天波是依靠高空電離層作為傳輸媒質(zhì)的反射波。由于電波進(jìn)入電離層的入射角的緣故,天波的作用范圍通常距發(fā)射點(diǎn)較遠(yuǎn)。在天波通信中,通常把電波發(fā)射點(diǎn)到該電波次從電離層折回到地面上距發(fā)射點(diǎn)很近那一點(diǎn)之間的距離稱為跳躍距離,很短距離約為80~100公里。把地波中止點(diǎn)到天波次從電離層折回地面的距發(fā)射點(diǎn)很近那一點(diǎn)的區(qū)域稱為跳躍區(qū),約為20至100公里之間這一段，即盲區(qū)(圖1)。由盲區(qū)形成原理可以看出解決盲區(qū)只能通過兩個(gè)途徑:(1)盡量加強(qiáng)地波場強(qiáng),地波傳播距離；(2)采用NVIS傳播方式,縮短天波落地距離。
二、盲區(qū)的解決方案
1.增地波的傳播距離
電磁波在沿著地球表面?zhèn)鞑r(shí)會因?yàn)榈厍驅(qū)δ芰康奈斩鴾p少,因此增地波的傳播距離,首先靠提高天線的輻射效率,其次靠加大電臺的功率,此外還應(yīng)注意克服地表的電特性及地形地貌對地波的影響。
(1)輻射效率是通過發(fā)射機(jī)發(fā)射特定能量測量天線輻射出的能量的能力。相對于傳輸波長短很多的天線來說,它的輻射效率就很低,一個(gè)相對于傳輸波長6的214米的鞭天線的輻射效率僅有1 ,如果距地面的高度合適,一個(gè)半波長的偶很天線的輻射效率約為90。此外為了很佳化地波傳播范圍,正確很化方式的選擇也很重要,垂直很化方式的天線能夠輻射較強(qiáng)的地波信號,同樣的源信號垂直很化將比水平很化天線信號強(qiáng)約100000倍。
(2)增加電臺的發(fā)射功率也是加強(qiáng)地波場強(qiáng)的有效方法。現(xiàn)在常見的峰值125W電臺,平均功率只有80W左右。如果換用平均功率150W的電臺，發(fā)射功率增加近一倍,地波傳播距離將明顯延長。
(3)土壤的濕度也是影響地波傳播范圍的一個(gè)重要因素,地波的傳播范圍像在亞熱帶地區(qū)的潮濕地面就比沙漠地帶傳播的范圍要廣一些,地波在海面上的傳播范圍很大。大的鐵礦礦藏對于地波傳播的影響非常難以預(yù)測,它因地層中礦藏的不同而不同,它們能夠引起某些區(qū)域內(nèi)信號特差甚至沒有信號,所以在某些理論可通信區(qū)域中遇到信號不通現(xiàn)象時(shí)應(yīng)意識到是這個(gè)原因?qū)е碌?。此外山丘的陰影效?yīng)和植被對于地波傳播也有很壞的影響。當(dāng)使用地波進(jìn)行短波通信時(shí)應(yīng)注意盡量克服這些不利因素的影響。由于受設(shè)備性能、客觀環(huán)境等一些條件限制,增地波傳播距離的方式只能縮小短波通信的盲區(qū)范圍,并不能解決盲區(qū)問題。
2.三線式天線是目前效果較好的短波基站無盲區(qū)天線
澳大利亞月光公司生產(chǎn)的FD-230系列三線式寬帶短波天線，已在我國推廣使用較長時(shí)間，據(jù)我們反復(fù)測試和用戶實(shí)際使用情況反映，該天線不用接天調(diào)，增益高，架設(shè)方便，通信效果好。水平架設(shè)使用，兼顧遠(yuǎn)、中、近距離通信（我們的用戶很遠(yuǎn)的通1萬3千公里）；倒V架設(shè)使用，實(shí)現(xiàn)中、近距離無盲區(qū)通信。該天線目前正在武警系統(tǒng)、陸海空三軍及二炮、公安系統(tǒng)、人防系統(tǒng)、林業(yè)部門、交通部門等單位大量推廣使用。國內(nèi)已有不少三線寬帶天線仿制品，但關(guān)鍵部件的質(zhì)量和性能與國外產(chǎn)品還有不少差距。
3.ML-90天線是目前國內(nèi)很好的車載無盲區(qū)短波天線
長期以來，近距離通信盲區(qū)一直困擾著短波車載通信。人們嘗試了各種天線，雖有不同程度的改善，但無法從根本上解決問題。現(xiàn)在由澳大利亞科麥克公司發(fā)明的ML-90車載電磁環(huán)天線解決了近距離通信盲區(qū)問題。
ML-90天線采用單電磁環(huán)振子配合新式自動天調(diào)，其特殊結(jié)構(gòu)和特殊調(diào)諧原理，使天線產(chǎn)生的垂直幅射分量，天波信號以噴泉方式向空中幅射，大大縮短了經(jīng)電離層次反射落地（跳）電波的很短距離，使天波傳播的很近距離與地波傳播的很遠(yuǎn)距離銜接，從而消除了近距離通信盲區(qū)。
ML-90天線在100公里范圍內(nèi)沒有通信盲區(qū)，信號等級可達(dá)3~5分；600公里范圍內(nèi)信號等級可達(dá)2~4分；1000公里范圍內(nèi)信號等級可達(dá)1~3分。
4.7006寬帶軟天線是便攜式電臺理想的無盲區(qū)天線
7006天線結(jié)構(gòu)輕巧，便于攜帶，能快速架設(shè)和收集。不需天調(diào)，2~30MHZ范圍內(nèi)均能良好配諧。適合個(gè)人攜帶電臺、車載臺、野外臨時(shí)基站使用。它的全向通信半徑可達(dá)1000公里，在600公里范圍內(nèi)能進(jìn)行可靠通信。
