基于頻率選擇和高仰角天線的通信盲區解決方案
設接收功率PR一定,即電臺在各距離的接收功率為10-10W,在實際工作中,地面主要以干土為主,因此取地面的電參數ε=4,σ=10-3S/ m,令增益系數GT=GR=1,取波長λ為100 m,則隨著通信距離r的不斷增大,電臺需要的發射功率值如表1所示。本文引用地址:http://www.j9360.com/article/155408.htm
由表1可看出,要保證接收點處電臺的接收功率PR能達到信號識別所需的功率值,電臺的發射功率PT需要達到較大值。
對于該型模擬系統而言,一方面由于短波設備為艦載或機載,使得電臺承受功率不會很高,一般為125 W;另一方面,加大發射功率,設備成本就會升高,性價比將下降。因此,工程應用中通過加大電臺發射功率來克服盲區問題的方法是不可行的。
2.2 頻率對短波通信盲區的影響
從式(3)中可以看到,在發射功率PT和接收功率PR一定的條件下,通信距離r與電波波長λ成正比,即隨著電波波長λ的增大,傳播距離r也會增大。
電波頻率越低,波長越長,地波能傳播的距離r1更遠,盲區范圍會慢慢縮小,因此較低頻率有利于解決盲區問題。
2.3 天線仰角對短波通信盲區的影響
如圖3所示,以電離層E層110 km的高度計算,要保證電波經電離層反射后第一跳的跳距可與地波傳播最遠距離30 km無縫接續,則通過三角計算可知天線的發射仰角θ至少應為86°,也就是說,要解決短波通信盲區問題天線必須滿足高仰角的要求。目前,國內市場現在有許多天線都可以達到高仰角的要求,例如三線式天線、電磁環天線、寬帶軟天線等。因此,可選用高仰角天線來解決通信盲區問題。
選用高仰角天線也受極限頻率的限制,即最高可用頻率和最低可用頻率的限制。若選擇的頻率太高,雖然電離層吸收小,多徑時延小,但電波容易穿出電離層;若選用的頻率太低,雖然電波容易被反射,但電波受到電離層的吸收損耗大且多徑時延大,影響通信質量。
綜上所述,選用較低頻率和高仰角天線來解決通信盲區問題在理論和應用方面是可行的。
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