超短波通信

chaoduanbo tongxin

超短波通信

ultra short wave communication

利用 1～10米波長的電磁波進行視距傳輸的一種。超短波波段相當於 30～300兆赫的甚高頻段，所以超短波通信也叫甚高頻通信。視距傳輸是指在視距範圍內直射波的傳播。當通信距離超過視距時，則利用中繼站進行接力通信。

超短波在傳輸特性上與短波有很大差別。由於頻率較高，發射的天波一般將穿透電離層射向太空，而不能被電離層反射回地面，所以主要依靠空間直射波傳播（只有有限的繞射能力）。象光線一樣，傳播距離不僅受視距的限制，還要受高山和高大建築物的影響。如架設幾百米高的電視塔，服務半徑最大也只能達 150公里。要想傳播得更遠，就必須依靠中斷站轉發。

超短波的波長較短，因而收發天線尺寸可以較小。在短距離通信時，只需要配備很小的通信設備，因此廣泛應用於移動通信方式。20世紀80年代以來，與電話交換技術相結合，移動電台可以通過電話交換機以撥號方式與其他移動電台構成雙向通信電路，稱作無線電話 (或行動電話)，並可與市話網互通，形成方便靈活的通信網。最小型的移動電台為手持式，重量不足1000克。記者隨身攜帶進入現場採訪，在幾十公里範圍內隨時可與編輯部保持聯繫。如果帶有文字傳真、圖像傳真或用攜帶型計算機編寫稿件的設備，則可將採訪到的稿件或照片當場發回編輯部。

超短波傳播（ultra-short wave propagation），波長為10～1米（相應頻率為30～300兆赫)的電波經電離層的傳播。超短波電離層傳播有散射傳播和透射傳播兩種主要形式。自1950年H.G.布克和W.E.戈登提出超短波對流層散射傳播理論以後，P.K.貝利等人使用大功率發射機和高靈敏接收機進行電離層超短波散射傳播，建立了超短波、超視距、低電離層散射通信電路，通信頻率約為30～60兆赫。這種散射機理是利用85～100千米高度的電離層不均勻體的散射作用，通信距離為1000～2000千米，適於跨地區或島間通信。這種通信方式最大特點是不受電離層擾動的影響，尤其適合高緯度地區和跨極光區使用。但通信容量低，一般只能通一路電話或四路移頻電報，而且與短波設備相比體積龐大，費用昂貴。1957年人造地球衛星發射成功。它能用超短波電離層透射傳播方式作為空間飛行體與地面通信聯繫的重要通道。這一傳播方式具有空間飛行體遙測遙控系統所需要的理想的頻率窗口。同時，又為電離層探測研究提供了新的手段。在透射傳播方式中，為了保證對空間飛行體的高精度定位跟蹤，須對跟蹤系統所測的距離、距離變化率、仰角和方位角等參數的電離層折射誤差進行修正。另外，超短波導航衛星使用兩個相干的頻率以消除電離層介質的不均勻性所造成的多普勒頻移，從而提高導航精度。

1931年利用超短波跨越英吉利海峽通話得到成功。1934年在英國和義大利開始利用超短波頻段進行多路（6～7路）通信。1940年德國首先應用超短波中繼通信。中國於1946年開始用超短波中繼電路，開通4路電話。中華人民共和國成立后，又增建一些跨越江河及沿海島嶼間的超短波電路。

超短波通信系統由終端站和中繼站組成。終端站裝有發射機、接收機、載波終端機和天線。中繼站則僅有通達兩個方向的發射機和接收機，以及相應的天線。

發射機

一般採用間接調頻法，即利用調相獲得調頻的方法。這樣可用頻率穩定度較高的晶體振蕩器作主振器，而不必用複雜的頻率控制系統。但為了減弱寄生調幅和非線性失真，調製係數不能太大（一般小於0.5弧度）。因此，在這種發射機中要用多級倍頻器，以獲取所需的頻偏，從而提高發射頻率的邊帶功率。發射機的末級使用丙類功率放大器，效率較高。在超短波頻段尚可用集中參數元件構成調諧迴路，其高頻端可用微帶部件。

接收機

一般是典型的調頻式超外差接收機。主要由高頻放大、本地振蕩、變頻（一次或二次）、中頻放大、限幅、鑒頻及基帶放大等部件組成。超短波段外來干擾較多，須在接收機輸入端加螺旋式濾波器，在中放級加輸入帶通濾波器以抑制干擾。中放后的調頻信號，通過限幅器，可削去混雜進來的脈衝干擾或寄生調幅波，以改善信噪比，然後用鑒頻器把原來的基帶信號恢復出來，加以放大，再由載波終端機分路輸出給用戶。

載波終端機

將超短波發射機和超短波接收機的舊線基帶信號分路還原合併為多路二線話音信號，接通用戶或接至市話交換機的設備。載波終端機只裝在超短波終端站。

由於超短波波長較短，一般採用結構簡單、增益較高、方向性較好的三單元或五單元八木天線。在接近微波段的高頻端，也可採用角形反射面天線等。

①超短波通信利用視距傳播方式，比短波天波傳播方式穩定性高，受季節和晝夜變化的影響小。

②天線可用尺寸小、結構簡單、增益較高的定向天線。這樣，可用功率較小的發射機。

③頻率較高，頻帶較寬，能用於多路通信。

④調製方式通常用調頻制，可以得到較高的信噪比。通信質量比短波好。

頻段寬，通信容量大；視距以外的不同網路電台可以用相同頻率工作，不會互相干擾；可用方向性較強的天線，有利於抗干擾；受晝夜和季節變化的影響小，通信較穩定。

通信距離較近；受地形影響較大，電波通過山嶽、丘陵、叢林地帶和建築物時，會被部分吸收或阻擋，使通信困難或中斷。

主要是：

①設備全固態化，更多地採用集成電路。

②採用太陽能電池等新能源。

③提高抗干擾性能，壓縮頻帶。

④研製無人中繼設備。