散射通信.doc

(munication):利用空中传播煤质如对流层及电离层中的不均匀性对电磁波产生的散射作用进行的超视距通信。大气层中的对流层、电离层和流星余迹等,都具有对入射的电磁波再向多方向辐射的特性。如果发射机发出的电磁波辐射到这些地方,就会向各个方向散乱地辐射出去,其中朝斜前方向射去的电磁波能达很远的地方。远处的接收机,如果有足够高的灵敏度,就能将散射来的微弱电磁波接收下来,从而实现通信。根据散射媒质的不同,散射通信一般分为对流层散射通信和电离层散射通信。散射通信中应用最多是对流层散射通信。对流层散射通信即用对流层对超短波或微波的反射作用来实施超视距通信。军用对流层散射通信有固定式和移动式。流星余迹通信则是利用流行穿过大气层高速运动造成的短暂电离痕迹对无线电波的反射或散射作用进行远距离瞬间通信。流星余迹通信传输受核爆炸及太阳耀斑的影响较小,电波反射的方向性强,隐蔽性好,信号不易被截获,适用于远距离小容量的军事通信。第一条对流层散射通信线路于1955年在美国建立,全长2600公里。中国于50年代中期开始研究,于60年代初研制出对流层散射通信设备。在军事通信中,由于散射通信比短波无线电通信稳定,并可多路传输,比起微波、超短波接力通信来可以不建或少建中间转接站,而且不受高山、海峡、海港等天然障碍地带和被敌占区阻隔的限制。,到达接收端的信号很微弱,为了实现可靠的通信,一般要采用大功率发射机,高灵敏度接收机和高增益、窄波束的天线。利用大气层中传播媒介的不均匀性对无线电波的散射作用进行的超视距通信。根据散射媒质的不同,散射通信一般分为对流层散射通信和电离层散射通信。通常所说的散射通信大多是指对流层散射通信。从地面到十几公里高空的大气层称为对流层。在对流层中由于大气的湍流运动产生了具有各不相同的介电常数的湍流团,当无线电波照射到这些不均匀的湍流团时,就在每一个不均匀体上感应电流,成为二次辐射体,从而向各个方向发出该频率的二次辐射波,这就是散射现象。对流层散射通信就是利用这种现象而实现的超视距无线电通信。由于对流层散射现象在200~8000兆赫频段比较显著,所以对流层散射通信主要工作在这个频段内。,通信距离远,单跳距离一般约300公里,多跳转接可达数千公里;不受核爆炸和太阳耀斑的影响,传输可靠度高,一般可达99~%;通频带较宽,可达10兆赫以上,能实现多路通信,可以传送电话、电报和数据等。其缺点是,传输损耗大,且随着通信距离的增加而剧增,因而要用大功率的发射机、高灵敏的接收机及庞大的天线,故耗资大。散射信号有较深的快衰落,其电平还受散射体内温度、湿度和气压等的影响,且有明显的季节和昼夜的变化。其衰落程度通常夏季比冬季强,早晚比中午强。为了克服或减小快衰落的影响,常采用分集接收等技术。对流层散射通信主要用于建立战略、战役通信干线。20世纪50年代初,美国提出了建立对流层散射通信系统的设想,并于50年代中建立了对流层散射通信电路。中国于50年代中期开始研究对流层散射传播问题,60年代初研制模拟对流层散射设备,70年代开始研制数字对流层散射设备,并陆续建站投入使用。在地球上空75~90公里的电离层中电离密度的不均匀体,对入射的超短波电波能产生散射作用,利用这种散射信号进行的超视距无线电通信,称为电离层散射通信。电离层散射通信最适用的频段是35~60兆赫,基本上不受核爆炸和太阳耀斑的影响。它的通信距离较远,单跳距离可达1000~2000公里。但它的通频带很窄,通常为2~3千赫,因而通信容量很小,一般只用于电传报通信。信号也存在快衰落现象,信号电平也有季节和昼夜的变化。20世纪60年代初,美国建立了电离层散射通信电路。但由于电离层散射通信的容量很小,发射功率却要求很大,(一)、平流层和对流层。对流层是大气层的最低层,其下界与地面相接,上界即对流层顶(与平流层的交界处),一般定义为温度不再随高度增加而下降之处,中纬度地区平均高度为10~12km,低(高)纬度地区较高(低)些,且一般夏季高于冬季。对整个大气圈而言,对流层只是很薄的一层,但它集中了90%的大气质量,主要天气现象如风雨、雷电、云雾等都发生在这一层。(1)温度随高度升高而降低因为大气不能吸收太阳短波辐射,但地面能吸收太阳辐射而升温并放出长波辐射,大气主要通过吸收地面的长波辐射和通过对流、湍流等方式从地面吸收热量才能升温,因而,越接近地面的大气得到的热量越多,造成对流层的气温随高度升高而降低,平均每上升100m,℃。(2)有强