短波电波知识

短波电波传播的初步知识短波通信受许多因素的影响，在弄明白这些之前，首先要知道电离层和太阳活动是如何影响它的。下面的介绍中，你可以知道怎么会存在世界范围的无线电传播，可以知道如何得到有关太空的天气信息（例如SFI,Kindex,Aindex等等）以及如何使用他们。当然介绍的都是一些初步的知识，有关短波传播的详细信息可以从其他地方得至【」，例如“ARRLHANDBOOK”等。太阳不但是地球上万物的能量来源，同时它也使全球范围的短波通信成为可能。太阳的辐射对于地球上方的电离层起着至关重要的作用。太阳黑子（也就是太阳表面温度比较低的地方）是太阳电磁辐射活动增强的表现。太阳辐射给电离层（可以反、折射电波）带来了“离子”。每天的太阳黑子数都不相同，但它的活动符合11年的活动周期。在下图所示的太阳黑子活动图中，我们可以清楚地看至太阳活动是按照11年为一个周期循环的。在太阳黑子的高峰年，通常能听至很多平时不容易听至的小功率电台。同时太阳黑子的数目的变化还存在着一个27天的变化周期，这主要是由于太阳的自转所引起的。当然，地球的倾斜自转轴以及椭圆的公转轨道（也造成了四季的变化）也影响着传播，简单的说就是地球上的白天和黑夜以及四季的变化，都会对传播产生影响。一般来说高于10MHZ的频率在白天可用，而晚上则是低于10MHZ的频率。预测真正的最高可用频率（MUF）是一门牵涉到很多因素的艺术。太阳耀斑能释放出令人难以置信的大量的离子和频谱非常宽的电磁波能量。耀斑一般出现在太阳黑子的附近，而且一般只持续1〜2分钟。根据所产生的X射线的多少，耀斑被分为X级、C级和M级（其中最大的耀斑称为X级。各级别之间的关系是：1X=10C=100M）。只能持续很短时间的耀斑能对电离层产生持续长达几天的影响。太阳辐射使大气层中的氧原子和氮原子失去了电子，形成离子。进而这些电离化的气体在地球上空30〜250英里的范围内形成了4个不同的离子层。这些层通称为电离层。有了电离层对于短波信号的折射作用，才使远距离通信成为可能。D层是电离层中最靠近地面的一层。它在中午的时候电离程度最高，但是它的离子也很容易丢失。这一层只是吸收无线电信号的能量，而不是反射他们。D层电离化的程度越高，吸收无线电波的能力越强。跟D层相类似，在没有阳光照射的时候，E层失去它的离子的速度很快，因此它主要在白天影响传播。但是E层不像D层那样吸收较低频率的短波信号的能量而让较高频率的通过，E层可以把电波反射回地面。通常来说，在晚上E层非常弱，无线电信号都能穿透它。在某些时候，突发的E层甚至可以将VHF信号反射回地面。F1和F2层合称为F层。其实它们在夜间确实是合在一起的。对于远距离短波通信来说F层是最为重要的。F层在白天和晚上都存在，只是在晚上F层比较薄。也由于这个原因，F层在白天能把比较高的频率反射回地面，而到了晚上就让较高的频率通过。一般来说，在晚上可以把10〜15MHZ的信号反射回地面。在晚上，D层消失，E层也变得很弱。F1和F2层合到了一起。由于没有了D层的吸收作用，我们可以开始使用较低的无线电频率。这也是为什么你可以在晚上听到很多国外的中波广播的原因。而那些在白天可以被反射的电波，在晚上则穿过了不够厚的F层。能被F层反射的最咼频率被称为最咼可用频率（MUF）。使用接近最咼可用频率（MUF）的频率是一个很明智的选择。因为低于这个频率的将被吸收得多，而咼于这个频率的又容易穿透电离层。有的时候，最咼可用频率（MUF）甚至降到了5MHZ以下，这一般是由于电离层的扰动或者是F层过于稀薄。同样，太阳周期的最低点也会造成这种情况。当前电离层的条件直接影响着不同频率的无线电波的传播。太阳黑子可以使电离层的反射短波信号的能力增强。而太阳流又会使电离层扰动一一导致电磁暴。骚动的电离层会吸收短波的信号，而不是传播信号。下面我们来看看这些参数。太阳黑子数：太阳黑子数越咼，说明太阳的离子辐射增强，离子辐射可以增加电离层反射短波信号的能力。在11年的周期内，太阳黑子的数目可能在0到200以上的范围内变化。太阳流密度：跟太阳黑子数相类似，太阳流密度值是无线电信号的一个实际测量值。一般每天在2800MHZ（10.7cm）测量一次。从太阳来的无线电噪音越咼，说明太阳的离子辐射越强，这跟太阳黑子数有相互关系。太阳流密度值的范围在60到300之间。60意味着没有太阳黑子。Geomagneti匚Indi仁msIonosphericCondibortKindexAindexQuiet0-10-7Unsettled28-15Active316-29Minorstorm43d-斗9Majorstorm550-99Severestonn6-9>99A指数描述的是过去24小时的地磁条件。它的变化范围在0~400之间。不过通常很少可以看到A指数达到75或者是100的情况。一般情况下，A指数在5~50之间变化。低于10地值表明非常适合短波通信。较高的A指数意味着无线电波将被电离层风暴吸收很多能量。K指数与A指数类似，不过它反映的是前3个小时的情况，它的值得范围在0〜9之间变化。数字越小说明电离层越安静。K指数是相当重要的。当K指数上升的时候，就可以估计到传播情况将会变坏，尤其是两极地区。从哪里可以得到最新的太阳和地磁指数的数据呢？WWV和WWVH每个小时都提供这些数据，但由于在我国有BPM的存在，要接收WWV和WWVH不是很容易。这种情况下通过互联网查询是最简单的方法。/

/dxs/那么有没有什么现成的软件可以预测当天或者是更长一段时间内的短波传播呢？我通常使用的是W6ELProp2.0（/w6elprop/）,只要输入从互联网上获得的当日的SFI和K指数以及目标地的经纬度（其实一般只要输入对方的呼号前缀就可以了）就可以算出一天内的传播情况。实践说明它的计算结果相当有用，我就是靠它的计算结果，用LONGPATH和9L1DX（位于非洲的西部，ZONE35，相当稀有）成功完成联络的，现在已经收到确认卡片。TERtmniLA:32.00H118.00Eba4rfTERKIimLB:8.50H12.50WSierraLeoneSSH:207.8Flux:250.0K:1SHORT-PATHSIGNALLEX/ELSIN(IBABOVE0.5uVShowLongPathShowSignal-to-NoiseRatiosTERtmniLA:32.00H118.00Eba4rfTERKIimLB:8.50H12.50WSierraLeoneSSH:207.8Flux:250.0K:1SHORT-PATHSIGNALLEX/ELSIN(IBABOVE0.5uVShowLongPathShowSignal-to-NoiseRatiosCloseSunrise/Set:2153/1017UTCBearingtoB:301.8degSunrise/Set:0644/1850UTCBearingtoA:46.8degPathLength:13099kmFrequencies 3.6 MHz 7.1 MHz 10.1 MHz 14.1 MHz 21.2 MHz 28.3 MHzAvailabilities——a——75-100%——t——50-75%一c——25-50%——o——1-25%图就是一个简单的实例，显示的是当时南京到塞拉里昂的传播预测。一般来说，显示20DB左右的信号就比较容易通联，当然，可用度越高越好（如图所示的A或B）。短波频带中的各种信号1、短波广播电台一般人使用短波收音机，大都是用来收听各国的广播电台节目。但因为受电离层及地球表面各项因素的影响，其音质是无法和88MHZ至108MHZ的调频广播相比，且掺杂了很多的噪声，许多人往往无法接受这种广播质量。在短波广播中，其接收范围是世界性的，只要各种条件良好，各地的信号都有可能被接收到，中文、英文、日文、德文等各国语言都有，也是一个训练听力，培养外语听力的好地方。2、 民用无线电CBCitizenBand，民用无线电波段。其使用方式有许多限制，依各国家而不同。CBBand最主要的目的是让人们能够轻易享用无线电的资源及效益，并普及大众对无线电的知识，进而提升无线电的研究与技术的发展。在国外，CBBand不仅频率范围涵盖广，调变方式也无限制，其功率更可使用1000瓦特，全民的使用率相当的频繁，有些甚至组成了许多组织，如较著名的意大利Alfa—TangoGroup，会员分布于全世界，会员有好几万人，并定时举行聚会，活动，比赛，年会等。Alfa—TangoGroup将全世界的国家和地区岛屿以数字来区分，国家编号后加上AT，再加上电台编号，即为个人完整呼号。若要取得电台呼号，须要经过Alfa—Tango总会认证才有效。3、 业余无线电从各种传播媒体中，我们常常可听到“火腿族”，“香肠族”等名词，其实它就是业余无线电玩家的代名词，只是火腿HAM是指领有执照的玩家，而香肠则是无照的一群。业余无线电是一种良好的个人嗜好，使用者必须具有无线电知识或具有高度的热忱，先经过国家考试，取得操作执照，再经过架设电台审核，才可顺利成立电台。此电台和一般广播电台不同，既不广播节目也不具商业行为，纯粹借电波传递，与世界各地互通讯息，相互交谊，而达到天涯若比邻，海内存知己的目的。目前全世界约有二百万座业余电台，其中以日本七十万余座及美国六十万余座为最多。业余无线电也有一个国际性的组织，国际业余无线电联盟IARU，位于巴黎，为一世界性民间组织。IARU亦把全世界每一个国家地区，给予一个英文呼号，如我国为BY,日本为JA,美国为W……等，火腿族收到信号后，从呼号前的英文判断，即可知信号来自那个国家地区。在短波中，业余无线电相当活跃，唯有在此一频带中，火腿族才有可能与世界各国互通讯息，因为只有使用短波，才能通过电离层折射，而将信号传至遥远的国度。4、指针台在某些时刻，想要了解短波电波是否传播良好，我们可从收听外国广播电台来判断，从收听的音质好坏及信号强弱，便可大略判断出，但由于这些广播电台，都是使用五百瓦以上，甚至几千瓦的功率输出，除非电离层条件相当恶劣，不然几乎都收听得到广播讯号。若我们要更精确的判断电离层状况及各地区的讯号状况，我们可选用指针台来做为依据。许多波段上，都有不少的指针台，其中14100KHZ指针台是一个很好的参考依据。这个指针台分布在世界八个地方，这些指针台轮流以100W10W1W 0.1W，每天二十四小时发送指针讯号。5、CWContinuousWave在短波中，我们很常听到连续的滴答声，这些讯号大多是CW的信号，也可能是RTTY,SSTV，FAX等信号，除非有学过CW专用码或具备有译码器或计算机，否则是很难解读出其滴答声所代表的讯息。CWContinuousWave，是非常古老且广泛使用于短波中的通信方式，它具有简单及容易辨认的特性。简单的电路构造，极低的小功率输出，即可能将讯号完整的传送至世界各地。目前CW最常用的码是莫尔斯MORSE码，每个英文字母，数字，常用符号，皆用滴答声来表示，只要学会这些码，并练到一定的速度，大约是每分钟六十五个英文字母，便能使用电键，借着CW的方式，与世界各地互通讯息。是使用CW的通信方法。6、 SSTVSSTVSlowScanTelevision，慢速扫描电视，在短波14.230MHZ及14.233MHZ带，每天均有非常频繁的SSTV通信，大多数为日本电台，而传送的画面，多为操作者本人，或SQL卡，或是各地的民情风俗，是声音通讯外的另一种乐趣。SSTV是将影像分割成无数多的小方块，每个方块代表着一个颜色，每个颜色以一个音频（Tone代表，再以音频宽度为3KHZ的讯号发射出去，这3KHZ的音频中，有代表者各色阶的音调，也有画面的同步讯号，一个方块一个方块慢慢传输，最后才能组成一个画面；不同于家用电视，画面是频宽6MHZ的讯号，交错扫描而快速编成一个画面。7、 PACKETRADIO在短波中，最令人耳朵受不了的，就是PACKETRADIO正在运作的声音；PACKETRADIO分封式无线电最主要的用途在于数据的无线电传输，因为短波传送距离相当远，所以借着短波传送数据资料，也非常频繁的被使用。PACKETRADIO其运用频繁及快速发展，由于个人计算机的普及化，利用计算机数字化的信号，加以控制TNCTerminalnodeController，而做数字信号无线电传输。分封式无线电的工作原理，是将要发送的数字讯号，在发送前先切成一个个小的封包PACKET，再将这小小的封包，对应成音频，然后陆陆续续的传送出去，接收的一方则是将每个小小的封包再组合成原来的数字资料。这个分割及组合封包的工作，是由一个PADUNITPacketassemblerdisassembler担任，这个PAD存于TNC中。PACKETRADIO遵循着AX.25的通信协议，其最大的好处在于低错误的传输，在同一频率中，可同时拥有多组不同组群的传输，甚至可边传边人语交谈，但由于采分封方式，故速度略为缓慢。8、FAX利用无线电传送fax图片，在短波中，相当的频繁，有些是报社的新闻图或文字稿，有些是股市行情，有的则是气象预报图，其中气象资料的传真最多。短波监听的基本技术无线电监测主要是利用监测天线、接收机和各类终端解调设备，通过对无线电频谱的不断监测发现和分析来掌握各频段的情况。短波频段具有以下几个特点：信号密度大；同一个信道有时会有好几个信号同时存在；同一个信号可能会用不同的频率同时发送(同信号异频同播)；同一个频率同一个内容会在不同地方同时播出(同频异地同播)；两个不同地方的固定电台利用短波通信(天波)在白天和晚上、夏天和冬天需要用不同的频率才能正常通联。熟悉短波频段，是监听员根据所控短波频段的需要，是熟悉和掌握频段内各类电台的一项技术方法。它是发现新电台和不明电台的重要措施。频段熟悉得好，对各类电台的频率分布、通信特点和出联规律有了底数，在监听过程中就能做到“胸中有数”，掌握主动，提高效率。一、熟悉频段的内容熟悉频段的内容应包括所控短波频段内所有电台，即通常所说的全面熟悉，熟悉的内容首先要掌握频段内具体通信业务和各频段的功能。短波的具体通信业务短波的具体通信业务，从电台的具体业务种类来分，有广播业务、固定业务、移动业务、水上移动业务、航空移动业务、业余业务等。广播业务：供公众直接接收而进行发射的无线电通信业务，包括声音的发射、电视信号的发射或其它方式的发射。固定业务：特定的固定点之间的无线电通信，是无线电主要业务种类业务。移动业务：移动电台与陆地电台之间或各移动电台之间的无线电通信业务。水上移动业务：海岸电台之间与船舶电台之间、船舶电台之间，或相关的船上通信电台之间的一种移动通信业务；营救器电台和应急示位无线电信标电台也可参与此种业务。航空移动业务：在航空电台和航空器电台之间或各航空器电台之间的一种移动通信业务。营救器发信机可参与此种业务，应急示位无线电信标电台在指定的遇险与应急频率上也可参与此种业务。业余业务：供业余无线电爱好者进行自我训练、相互通信和技术研究的无线电通信业务。业余无线电爱好者是指经正式批准的、对无线电技术有兴趣的人，其兴趣纯系个人爱好而不涉及谋求利润。熟悉各频段的功能短波通信实际使用的频率范围：1.6MHz〜30MHz。短波通信频率功能划分：1600kHz〜1800kHz：主要是些灯塔和导航信号，用来给鱼船和海上油井勘探的定位信号。1800kHz〜2000kHz：160米的业余无线电波段，在秋冬季节的夜晚有最好的接收效果。2000kHz〜2300kHz:此波段用于海事通信，其中2182kHz保留为紧急救难频率。2300kHz〜2498kHz：120米的广播波段。2498kHz〜2850kHz：此波段有很多海事电台。2850kHz〜3150kHz：主要是航空电台使用。3150kHz〜3200kHz：分配给固定台。3200kHz〜3400kHz：90米的广播波段，主要是一些热带地区的电台使用。3400kHz〜3500kHz：用于航空通信。3500kHz〜4000kHz：80米的业余无线电波段。4000kHz〜4063kHz：固定电台波段。4063kHz〜4438kHz：用于海事通信。4438kHz〜4650kHz：用于固定台和移动台的通信。4750kHz〜4995kHz：60米的广播波段，主要由热带地区的一些电台使用。最好的接收时间是秋冬季节的傍晚和夜晚。4995kHz〜5005kHz:有国际性的标准时间频率发播台。可在5000kHz听到。5005kHz〜5450kHz：此频段非常混乱，低端有些广播电台，还有固定台和移动台。5450kHz〜5730kHz：航空波段。5730kHz〜5950kHz：此波段被某些固定台占用，这里也可以找到几个广播电台。5950kHz〜6200kHz：49米的广播波段。6200kHz〜6525kHz：非常拥挤的海事通信波段。6525kHz〜6765kHz：航空通信波段。6765kHz〜7000kHz：由固定台使用。7000kHz〜7300kHz：全世界的业余无线电波段，偶尔有些广播也会在这里出现。7300kHz〜8195kHz：主要由固定台使用，也有些广播电台在这里播音。8195kHz〜8815kHz：海事通信频段。8815kHz〜9040kHz：航空通信波段，还可以听到一些航空气象预报电台。9040kHz〜9500kHz：固定电台使用，也有些国际广播电台的信号。9500kHz〜9900kHz：31米的国际广播波段。9900kHz〜9995kHz：有些国际广播电台和固定台使用。9995kHz〜10005kHz：标准时间标准频率发播台。可在10000kHz听至【」。10005kHz〜10100kHz：用于航空通信。10100kHz〜10150kHz：30米的业余无线电波段。10150kHz〜11175kHz：固定台使用这个频段。11175kHz〜11400kHz：用于航空通信。11400kHz〜11650kHz：主要是固定电台使用，但是也有些国际广播电台的信号。11650kHz〜11975kHz：25米的国际广播波段，整天可以听到有电台播音。11975kHz〜12330kHz：主要是由一些固定电台使用，但是也有些国际广播电台的信号。12330kHz〜13200kHz：繁忙的海事通信波段。13200kHz〜13360kHz：航空通信波段。

133601360013800140001435014990150101510015600164601736017550179001803018068181681999020010210002145021850220002285523200233502489024990kHz〜13600kHz：主要是由一些固定电台使用。kHz〜13800kHz：22米的国际广播波段。kHz〜14000kHz：由固定台使用。kHz〜14350kHz：20米的业余无线电波段。kHz〜14490kHz：主要是由一些固定电台使用。kHz〜15010kHz：标准时间标准频率发播台。可在15000kHz听至【」。kHz〜15100kHz：用于航空通信，也可以找到一些国际广播电台。kHz〜15600kHz：19米的国际广播波段，整天可以听至有电台播音kHz〜16460kHz：主要是由固定电台使用。kHz〜17360kHz：由海事电台和固定电台共享。kHz〜17550kHz：由航空电台和固定电台共享。kHz〜17900kHz：16米的国际广播波段，最佳的接收时间是在白天kHz〜18030kHz：用于航空通信。kHz〜18068kHz：主要是由固定电台使用。kHz〜18168kHz：17米的业余无线电波段。kHz〜19990kHz：用于固定电台，也可以找到一些海事电台。kHz〜20010kHz：标准时间标准频率发播台，可在20000kHz听至【」,接收的最佳时间在白天。kHz〜21000kHz：主要用于固定台，也有些航空电台。kHz〜21450kHz：15米的业余无线电波段。kHz〜21850kHz：13米的国际广播波段，最佳的接收时间是在白天kHz〜22000kHz：由航空电台和固定电台共享。kHz〜22855kHz：主要是由一些海事电台使用。kHz〜23200kHz：主要是由一些固定电台使用。kHz〜23350kHz：由航空台使用。kHz〜24890kHz：主要是由一些固定电台使用。kHz〜24990kHz：12米的业余无线电波段。kHz〜25010kHz：用于标准时间标准频率发播台，目前还没有电台在

这个频段上操作。25010kHz〜25550kHz：用于固定、移动、海事电台。25550kHz〜25670kHz：此频段保留给天文广播，目前还没有电台。25670kHz〜26100kHz：13米的国际广播波段。26100kHz〜28000kHz：用于固定、移动、海事电台。28000kHz〜29700kHz：10米的业余无线电波段。29700kHz〜30000kHz：固定和移动台使用此波段。二、熟悉频段的方法熟悉频段就是监听员在工作中通过具体的听测和对电台研究，来不断加深对频段的熟悉，具体方法主要有如下几点：1.反复听。所谓听，主要是通过耳朵听，进行感性体会。反复听，就能体会得深熟悉得好。听的途径，主要是在审查每个信号、守听每个电台和抄录每个电台情况过程中，体会声音手法和熟悉特点。听多了，就会印象深，达到“一触即知”。在反复听的过程中应注意如下两点：一是分析特点。各类电台或每个电台，其机器音响和报务员手法都具有不同的特点，在听的过程中要仔细分析、深入体会。如晶体机声音钢圆，在各类电台中比较特殊。再如MORSE，音响单一，有明显的节奏感等等。抓住电台的具体特点，就能更深入地熟悉它。二是对比体会。对那些特点不易区分的电台，可用两部接收机同时听，或者录下来同时放听，对比体会，从中寻找不同点。如：有人常将8FSK和MFSK的电台弄混，对比听后，就能感到MFSK比8FSK音调要丰富一些。2.常分析。常分析，就是经常对各种类型信号的中频频谱、音频频谱和时频分析图等进行分析，加深理解信号的特征，尤其是对那些用耳朵不容易区分的信号。如图1是8路QPSK信号的中频频谱，此信号听起来似''嗡嗡〃的风声，与其它一些QPSK信号的音响难以区分，但通过中频频谱可看到有8个包络，即

可分辨出是8路QPSK信号。叵1图片附件:1.jpg(2006-11-2814:57,46.22K)图18路QPSK信号的中频谱图2是2FSK信号的中频频谱，此信号是频移键控信号，用两个不同频率的载波来传递数字消息。速度慢时能听出两个频率交替发报的“嘟”声，若速度太快，则难以听出，但通过中频频谱就容易看出两个频率交替发报，从而判断出是2FSK信号。因图片附件：2.jpg(2006-11-2814:57,40.05K)

图22FSK信号的中频谱再如：图3和图5分别是12路QPSK和16路QPSK的时频分析图，这两个信号从声响上区别不大，从时频分析图上能看出一些差别，但不能判断是多少路的信号。进一步解调分析后，我们就可从图4和图6中得出结论：图4有12个包络，是12路QPSK；图6有16个包络，是16路QPSK。叵1图片附件:3.jpg(2006-11-2814:57,51.8