频率选择和高仰角天线的通信盲区设计

从式（ 3） 中可以看到，在发射功率PT和接收功率PR一定的条件下，通信距离r 与电波波长λ 成正比，即随着电波波长λ 的增大，传播距离r 也会增大。

电波频率越低，波长越长，地波能传播的距离r1更远，盲区范围会慢慢缩小，因此较低频率有利于解决盲区问题。

2. 3 天线仰角对短波通信盲区的影响

如图3 所示，以电离层E 层110 km 的高度计算，要保证电波经电离层反射后第一跳的跳距可与地波传播最远距离30 km 无缝接续，则通过三角计算可知天线的发射仰角θ 至少应为86°，也就是说，要解决短波通信盲区问题天线必须满足高仰角的要求。目前，国内市场现在有许多天线都可以达到高仰角的要求，例如三线式天线、电磁环天线、宽带软天线等。因此，可选用高仰角天线来解决通信盲区问题。

 
　　图3 发射仰角计算示意图

　　选用高仰角天线也受极限频率的限制，即最高可用频率和最低可用频率的限制。若选择的频率太高，虽然电离层吸收小，多径时延小，但电波容易穿出电离层； 若选用的频率太低，虽然电波容易被反射，但电波受到电离层的吸收损耗大且多径时延大，影响通信质量。

　　综上所述，选用较低频率和高仰角天线来解决通信盲区问题在理论和应用方面是可行的。

　　3 工程应用
　
　　实际工程应用中，可以根据白天和夜晚的特点，选择通信效果较好的低频频率进行通信，而高仰角天线的选型却需要根据不同的使用环境条件按一定的原则来进行。

　　如前所述，三线式天线、电磁环天线和宽带软天线都可以解决通信盲区问题，但在该型模拟系统的工程应用中，考虑其主要用于舰舰和舰空通信的特点，天线选型还应遵循以下原则：

　　（ 1） 可实现固定站与移动站之间通信。在该型模拟系统中舰舰和舰空通信相当于是固定站与移动站之间的通信，这就要求所选天线可以作为固定站天线，实现固定站与移动站之间的通信； 同时，由于移动站在运动中，通讯方向不固定，所以固定站的天线应选用全向天线，例如三线式天线或配有天线调谐器的鞭状天线等。

　　（ 2） 承受功率。由于舰载或机载电台的发射功率一般为125 W,所以天线的承受功率不可太低。

　　（ 3） 兼顾近、中、远各种距离，有效覆盖范围至少可达500 km.

　　（ 4） 与各种类型各种极化方式的机载、舰载、固定台的天线都能良好兼容。

　　根据以上原则，通过比较，如表2 所示，认为三线式天线更适合在该型模拟系统短波通信中使用。

　　表2 天线性能比较 

　　4 结束语

　　通过上述分析，找到了通过频率选择和高仰角天线解决某型模拟系统在工程应用中通信盲区问题的有效方法，具有一定的实用价值。