高频固定无线电通信系统.doc

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1、ITU-RF.2061报告高频固定无线电通信系统（2006年）1引言高频系统的发射可分为自适应和非自适应两种。非自适应系统依赖于操作员的培训和技能水平来评估传播变量和干扰，以寻找一个干净、可靠的信道。自适应系统将这一过程自动化。尽管自适应系统有许多优势，包括降低对操作员的培训在内，非自适应系统仍将在可预见的将来继续运行下去。在这两种系统间存在着潜在干扰的可能。在给定的环境中进行精确的自适应和非自适应系统发射特性的电磁兼容分析，需要独立的特性数据。高频频段的现代通信系统也具有特定的属性，使得其成为满足许多应急响应要

2、求的可行解决方案。高频系统和网络为从事公众保护和人道主义工作的众多用户提供了一种高度灵活通用的方法。这样的系统也可为偏远和人口稀少的地区提供便宜且可靠的设备。在由于自然灾害（如地震）和其它紧急情况造成常规电信运营中断的情况下，可在很短的时间内建立中频/高频系统，以在预警的第一阶段或救灾工作的协调中提供需要的应急链路。2非自适应系统2.1引言在非自适应人工操作程序中，操作员必须通过监测电离层的状况、跟踪变化的传播条件以及选择允许信号得以最佳传播的操作条件（主要是频率）等方法调整系统的参数，以获得最佳性能。高频传播环

3、境在短期内有着很大的变动和不可预测性。该频段的传播主要是天波模式，利用电离层对无线电波的折射。在某些情况下，也通过表面波模式。2.2传播ITUR《电离层及其对无线电波传播的影响》手册以及ITURP-系列建议书（ITU-RP.368、ITU-RP.369、ITU-RP.371、ITU-RP.434、ITU-RP.531、ITU-RP.532、ITU-RP.533、ITU-RP.534、ITU-RP.535）等描述了电离层及通过其进行的电波传播。也可在ITUR《高频广播系统设计》和《中频/高频（MF/HF）频率

4、自适应通信系统和网络》手册中找到一些额外的信息。简而言之，电离层在地球大气上层约80公里的高度，受太阳电离辐射的影响而形成。电离的高度和密度取决于所受的辐射、大气的组成要素及其随高度产生的变化、地球磁场、大气层上层的流动等因素。来自太阳的辐射通常随太阳活动周期的变化而变化，从诸如太阳表面黑子数量的变化等方法可以看出该周期大约为11年。来自太阳的辐射将大气上层的气体电离，由此释放的自由电子形成了电离层，可以折射或反射无线电波。在电离层的下端，自由电子重新组合前生命有限，电离密度大概随着太阳的仰角而变化。这些电离层的

5、下端称为D和E区或D和E层。在电离层更高的F区，电子的生命更长，电离密度也受到风和地球磁场存在的强烈影响。可从电离层垂直发射的最大频率取决于电离密度，称为关键频率。电离密度，也包括关键频率取决于地理位置和太阳角。由于太阳辐射、太阳-地球环境、大气上层的风和地球磁场的变化，每个小时、每天、每个季节的电离密度和关键频率都是变化的。电离层的下端也同样衰减无线电信号，而且与地球磁场的相互作用也改变了信号极化。陆地传播可看作是来自电离层的间接入射反射，额外的传播模型可能有多个来自电离层和地表的多重反射。每一种模式的最大传播

6、频率取决于关键频率和发射层的仰角。因而，通常接收到的信号包括几种模式，每种附有不同的、变化的到达时间和极化。这些传播条件中每个小时的、每天的、每个季节的、每个太阳活动周期的长期变化在统计基础上是可预测的。采用ITU-RP.533建议书或其它许多方法，可以获得预测的方法。这些长期的预测方法不能对一个特定的电波路径上，在特定日期和时间的最佳频率进行精确预测。传统惯例是采用一个比预测的最大可用频率(MUF)低些的频率，以便确保在一个月的大部分天数中可以收到满意的信号。将为各月的每天规划频率变化安排，以维持可用通信。负责

7、电路的无线电操作员将采用这些安排，结合其经验和当天的实际情况，从有限的可用频率中选择最佳频率，并在每分钟的基础上管理电路操作。长期预测也提供了有关活跃传播模式与天线辐射所需仰角方面的信息。地波传播模式稳定且可预测。ITURP.368建议书对此进行了描述，且ITU-R网站上的软件提供了一种预测方法。在高频频段，这种模式只有在海上几百公里和陆地上更短的距离时，在频率范围的低端才较为明显。尽管如此，在适当的境况下，这种模式可能较为重要。电路操作受限于这些传播模式、长期电离变化、密度和极化衰减。但是，也有其它重要的短期

8、和很大程度上不可预测的因素。在电离层的下端，即100公里处，可能发生额外的电离，但由于气象因素和微量元素以及高纬度和赤道纬度的其它机制，无法充分预测。“偶发E层”电离可对电波传播有着重要影响，可提供一种额外的传播模式。太阳表面的爆发，即通常所见到的太阳耀斑，对入射的辐射也有着重要的影响。太阳耀斑释放出的紫外线和X射线、高能量粒子和中等能量粒子的等离子体可能在太阳风中传播，