中波波长为100~1000米,频率为300~3000千赫,又称为中频(medium frequency,MF);长波波长为1000~10000米,频率为30~300千赫,又称为低频(low frequency,LF)。中波传播靠地波和天波。白天主要是地波,晚上是天波与地波,天波可达较远的距离。长波主要用地波形式传播。天波虽可由电离层反射,传播较远,但电离层吸收强,且低层参数变化大,极不稳定,会导致干涉和衰落;地波传播主要与大地的导电率有关,传播比较稳定,在陆地一般传播距离为几十至几百千米,当天波、地波同时存在时会产生干涉现象。地波在海面上传播时,海水导电率高,衰减较小,传播距离比陆地要远得多,可达数百至数千千米。
中长波传输系统
在中波(medium wave,MW)和长波(long wave,LW)信道上实现无线通信的传输系统。
- 英文名称
- medium wave and long wave transmission system
- 所属学科
- 信息与通信工程
中长波波段是无线电通信发展初期使用的波段之一。1901年,意大利物理学家、发明家G.马可尼第一次横越大西洋的无线电传输试验使用的就是800千赫的中频信号。第一次世界大战期间,所有参战的大国都使用了长波和中波无线电通信。1925年后,短波通信逐步取代了一般的长波通信。第二次世界大战中,因对潜艇通信的需要,而又重视发展长波通信。国外舰船和民用船舶大多数装备有中高频电台。国外海军一直将中波作为舰船中的辅助和应急通信手段。中波也一直是船舶和飞机的导航用频率。在民船通信应用领域,中国将中波电台用于岸船间、船船间的应急和救生通信等。随着导弹、核武器的发展,越来越多的军事设施转入地下,长波地下通信可作为保障地下指挥所和坑道间应急通信的重要手段。
中波主要用来进行无线电广播,国内广播波段一般都采用550~1600千赫频率(波长545.45~187.5米)。与短波通信相比,中波无线电波传播较稳定,但是通信距离有限,要求的发信功率比较大,天线结构也比较大,所以一般用于岸对船的通信,也可以用于岸和大、中型舰船及大型船舶间中、近距离的应急通信。
在长波频段高端(150~300千赫),大气噪声较小,天线效率较高,可通电话和电报,被广泛用于海上通信,有的国家也用于广播。长波具有穿透岩石和土壤的能力,也用于地下通信。在频段低端(30~60千赫),电磁波能穿透一定深度的海水,可以用于对舰艇的通信;但因频带窄,只能通电报或低速数据。使用长波通信,有以下两点需要注意:①由于表面波衰减慢,发射台发出的表面波对其他接收台干扰很强烈。②天电干扰对长波的接收影响严重,特别是雷电较多的夏季。
中长波通信多用于海上通信、水下通信、地下通信和导航等;由于传播稳定,受太阳耀斑或核爆炸引起的电离层骚扰的影响小,也可作为防电离层骚扰的备用通信手段。
典型中长波通信系统的组成一般包括发射机、接收机、天线和各种通信终端机等。由于中长波电磁波信号的波长比较长,因而天线的尺寸要求比较大,否则达不到所期望的天线辐射特性,尤其是辐射效率。
中长波通信系统主要包括固定式、舰载式、车载式和背负式。①固定式中长波通信系统,采用埋地式天线或建设通信塔,发射功率5千瓦以上。②舰载式中长波通信系统是舰艇通信的一种重要手段,但由于舰船平台尺寸有限,特别是作战舰艇上电子设备和武器装备众多,给架设(安装)大尺寸的天线带来诸多限制。③车载式中长波机动通信系统,可采用直立式天线或铺地天线,便于快速展开部署,发射功率在1千瓦以上。④背负式中长波电台,一般采用铺地天线。
中长波通信系统的主要研究方向包括:①高性能调制解调,研究具有较高的带宽和功率利用率的调制方式,提高功放效率、降低信号带外干扰。如连续相位调制及其高性能解调算法。②降低中波广播的干扰,利用大地回路射频降低干扰,并设置滤波器对进入接收机的干扰信号进行弱化。③采用分组交换组网,增强系统抗毁能力。④小型化天线。⑤水下中长波无线电通信技术。
扩展阅读
- 张冬辰,周吉.军事通信.2版.北京:国防工业出版社,2015.
- 熊皓.无线电波传播.北京:电子工业出版社,2000.