短波依照世界无线电咨询委员会(CCIR,现在的ITU-R)的区分是指波长在l00m~l0m,频率为3MHz~30MHz的电磁波。运用短波进行的无线电通讯称为短波通讯,又称高频(HF)通讯。实际上,为了充分运用短波近距离通讯的长处,短波通讯实际运用的频率规模为1.5MHz~30MHz。
自从1921年发生在意大利罗马的一次意外事故,短波被发现可完成远距离通讯以来,短波通讯敏捷开展,成为了世界各国中、长途通讯的首要手法,被广泛地用于政府、军事、交际、气候、商业等部分,用以传送电报、电话、传真、低速数据和图画、语音播送等信息。在卫星通讯呈现曾经,短波在世界通讯、防汛救灾、海难救援以及军事通讯等方面发挥了共同的重要作用。
短波通讯能够运用地波传达,但首要是运用天波传达。
地波传达的衰耗随作业频率的升高而递加,在相同的地上条件下,频率越高,衰耗越大。运用地波只适用于近距离通讯,其作业频率一般选在5MHz以下。地波传达受气候影响小,比较安稳,信道参数根本不随时刻改动,故地波传达信道可视为恒参信道。
天波是无线电波经电离层反射回地上的部分,歪斜投射的电磁波经电离层反射后,能够传到几千千米外的地上。天波的传达损耗比地波小得多,经地上与电离层之间屡次反射(多跳传达)之后,能够抵达极远的当地,因此,运用天波能够进行举世通讯。天波传达因受电离层改动和多径传达的严峻影响极不安稳,其信道参数随时刻而急剧改动,因此称为变参信道。天波不只能够用于远距离通讯,并且还能够用于近距离通讯。
在地势杂乱,短波地波或视距微波受阻挠而无法抵达的区域,运用高仰角投射的天波能够完成通讯。与卫星通讯、地上微波、同轴电缆、光缆等通讯手法比较,短波通讯也有着许多显着的长处:
1)短波通讯不需求树立中继站即可完成远距离通讯,因此建造和维护费用低,建造周期短;
2)设备简略,能够依据运用要求固定设置,进行定点固定通讯。也能够担负或装入车辆、舰船、飞行器中进行移动通讯;
3)电路调度简单,暂时组网便利、敏捷,具有很大的运用灵活性;
4)对自然灾害或战役的抗毁能力强。通讯设备体积小,简单荫蔽,便于改动作业频率以逃避敌人搅扰和偷听,损坏后简单康复。
这些是短波通讯被长时刻保存,至今依然被广泛运用的首要原因。短波通讯也存在着一些显着的缺陷:
1)可供运用的频段窄,通讯容量小。依照世界规则,每个短波电台占用3.7kHz的频率宽度,而整个短波频段可运用的频率规模只要28.5MHz。为了防止相互间的搅扰,全球只能包容7700多个可通讯道,通讯空间非常拥堵。并且3kHz通讯频带宽度,在很大程度上约束了通讯的容量和数据传输的速率。
2)短波的天波信道是变参信道,信号传输安稳性差。短波无线电通讯首要是依靠电离层进行远距离信号传输的,电离层作为信号反射媒质的缺陷是参量的可变性很大。它的特点是途径损耗、延时漫步、噪声和搅扰,都随昼夜、频率、地址而不断改动着。
一方面电离层的改动使信号发生式微,式微的起伏和频次不断改动;
另一方面天波信道存在着严峻的多径效应,形成频率选择性式微和多径延时。选择性式微使信号失真,多径延时使接纳信号在时刻上分散,成为短波链路数据传输的首要约束。
3)大气和工业无线电噪声搅扰严峻。跟着工业电器化的开展,短波频段工业电器辐射的无线电噪声搅扰均匀强度很高,加上大气无线电噪声和无线电台间搅扰,在曩昔,几瓦、十几瓦发射功率就能完成的远距离短波无线电通讯,而在今日,10倍、几十倍于这样的功率也纷歧定能够确保牢靠的通讯。大气和工业无线电噪声首要会集在无线电频谱的低端,跟着频率的升高,强度逐步下降。尽管,在短波频段这类噪声搅扰比中长波段低,但强度仍很高,影响着短波通讯的牢靠性,尤其是脉冲型突发噪声,常常会使数据传输呈现突发过错,严峻影响通讯质量。
这些问题的存在,不只约束了短波通讯的开展,并且也不能很好地习惯人们日益增长的对数据通讯,特别是对高速数据通讯事务的需求。当20世纪60年代卫星通讯鼓起时,因为卫星通讯与短波通讯比较具有信道安稳、牢靠性高、通讯质量好、通讯容量大等长处,短波通讯遭到严峻应战。许多原属短波通讯的一些重要事务,被卫星通讯所替代;对短波通讯的投入急剧削减,短波通讯的位置大为下降。至70年代后期,有人乃至置疑短波通讯存在的价值。
但是,实践证明卫星通讯的初建费用高,灵活性有限。曾被设想为或许替代短波通讯的卫星通讯,并不能满意一切情况下的用户需求。事实上也不是一切用户都需求宽带线路。
此外,在战役时期,卫星通讯简单遭受敌方进犯,信道不易抵挡敌方的电磁搅扰。与此比较,短波通讯不只本钱低价,简单完成,更重要的是具有天然的不易被“炸毁”的“中继体系”–电离层。卫星中继体系或许发生毛病或被炸毁,而电离层这个中继体系,除非高空原子弹爆破才或许使它中止,况且高空原子弹爆破也仅仅是有限的电离层区域内短时刻影响电离密度。
1980年2月,美国国防部核武器局(DefenseNuclearAgency)在一份陈述中提出:“一个国家,在遭受原子突击后,康复通讯联络最有期望的解决办法是选用价格不高,能够主动寻觅信道的高频通讯体系”。
事实上,从20世纪70年代末,80年代初开始,短波通讯又从头遭到重视。许多国家加快了对短波通讯技能的研讨与开发,连续推出了一些功能优秀的新式设备和体系。美军在1979年修正的归纳战术通讯方案中,又杰出了短波通讯的位置,把它列为第一线指挥操控通讯手法之一;80年代初开始,美军施行了广泛全军的一系列短波通讯改善方案;在海湾战役中,美、法等国戎行很多运用短波通讯,取得了杰出的作用。近年来,其他一些国家的戎行,也把短波通讯列为重要的通讯手法之一。
此外,在民用通讯的某些范畴,短波通讯的使用也有开展的趋势。特别是近十几年来,因为多种新技能的使用,短波通讯技能及配备取得了很大发展,短波通讯原有的缺陷,已有不少得到了战胜,短波通讯链路的质量大大提高,无论是电话传输仍是数据传输的质量能够与卫星通讯比较,短波通讯又从头焕发了芳华。