基于频率选择和高仰角天线的通信盲区解决方案

作者：时间：2011-12-23来源：网络收藏

1．3 通信盲区
由于天波不能到达跳距以内的区域，地波则随距离的增加场强会急剧衰减，因此，在跳距以内存在着地面波和天波均不能到达的区域，这个区域成为盲区。
一般来说，地波的传播距离可达20～30 km，而天波经电离层反射的第一跳落地跳距约为80～100 km，可见20～100 km之间通常是短波通信的盲区。假设发射天线是无方向性的，则盲区就是围绕发射机的某一环形区域，如图2中灰色区域所示。盲区内的通信大多较困难。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/155408.htm

2 改善盲区的途径及其可行性分析
通过分析盲区产生的机理，文中从两种途径讨论了有效克服盲区的方法，并从工程应用方面分析了技术实现的可行性：一是加大电台发射功率及选择较低频率以延长地波传播距离r1；二是选用高仰角天线，缩短天波第一跳落地的距离r2。所谓仰角是指天线辐射波瓣与地面之间的夹角。仰角越高，电波第一跳落地的距离越短，盲区越少，当仰角接近90°时，盲区则基本不存在。
2．1 发射功率对短波通信盲区的影响
为保证接收点处电台的接收功率能达到信号识别所需的功率值，随着地波传播距离r1的不断延长，电台的发射功率逐步加大，可以通过以下步骤计算要有效克服盲区所需的发射功率，从而分析其可行性，具体如表1所示。
设接收功率为PR，则

式中，PT为发射功率；GT为发射天线增益系数；GR为接收天线增益系数；r为通信距离；W为地面衰减因子。
W主要反映电波在传播过程中的能量损耗，其表达式为

其中，ρ是一个无量纲的参数；ε是地面的相对介电常数；σ为地面电导率。
将式(2)代入式(1)得

由式(3)可以看出，地波传播时接收功率PR与传播距离r的4次方成反比，即在接收功率pR一定的条件下，发射功率PT与传播距离r的4次方成正比，随着传播距离r的增大，发射功率PT会大大增加。