短波通信为何经久不衰？浅谈短波的优势与劣势

短波按照国际无线电咨询委员会（CCIR，现在的ITU-R），的划分是指波长在l00m~l0m，频率为3MHz~30MHz的电磁波。利用短波进行的无线电通信称为短波通信，又称高频（HF）通信。实际上，为了充分利用短波近距离通信的优点，短波通信实际使用的频率范围为1.5MHz~30MHz。

自从1921年发生在意大利罗马的一次意外事故，短波被发现可实现远距离通信以来，短波通信迅速发展，成为了世界各国中、远程通信的主要手段，被广泛地用于政府、军事、外交、气象、商业等部门，用以传送电报、电话、传真、低速数据和图像、语音广播等信息。在卫星通信出现以前，短波在国际通信、防汛救灾、海难救援以及军事通信等方面发挥了独特的重要作用。

短波通信可以利用地波传播，但主要是利用天波传播。

地波传播的衰耗随工作频率的升高而递增，在同样的地面条件下，频率越高，衰耗越大。利用地波只适用于近距离通信，其工作频率一般选在5MHz以下。地波传播受天气影响小，比较稳定，信道参数基本不随时间变化，故地波传播信道可视为恒参信道。

天波是无线电波经电离层反射回地面的部分，倾斜投射的电磁波经电离层反射后，可以传到几千千米外的地面。天波的传播损耗比地波小得多，经地面与电离层之间多次反射（多跳传播）之后，可以达到极远的地方，因此，利用天波可以进行环球通信。天波传播因受电离层变化和多径传播的严重影响极不稳定，其信道参数随时间而急剧变化，因此称为变参信道。天波不仅可以用于远距离通信，而且还可以用于近距离通信。

在地形复杂，短波地波或视距微波受阻挡而无法到达的地区，利用高仰角投射的天波可以实现通信。与卫星通信、地面微波、同轴电缆、光缆等通信手段相比，短波通信也有着许多显著的优点：

1）短波通信不需要建立中继站即可实现远距离通信，因而建设和维护费用低，建设周期短;

2）设备简单，可以根据使用要求固定设置，进行定点固定通信。也可以背负或装入车辆、舰船、飞行器中进行移动通信;

3）电路调度容易，临时组网方便、迅速，具有很大的使用灵活性;

4）对自然灾害或战争的抗毁能力强。通信设备体积小，容易隐蔽，便于改变工作频率以躲避敌人干扰和窃听，破坏后容易恢复。

这些是短波通信被长期保留，至今仍然被广泛使用的主要原因。短波通信也存在着一些明显的缺点：

1）可供使用的频段窄，通信容量小。按照国际规定，每个短波电台占用3.7kHz的频率宽度，而整个短波频段可利用的频率范围只有28.5MHz。为了避免相互间的干扰，全球只能容纳7700多个可通信道，通信空间十分拥挤。并且3kHz通信频带宽度，在很大程度上限制了通信的容量和数据传输的速率。

2）短波的天波信道是变参信道，信号传输稳定性差。短波无线电通信主要是依赖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弱点是参量的可变性很大。它的特点是路径损耗、延时散步、噪声和干扰，都随昼夜、频率、地点而不断变化着。

一方面电离层的变化使信号产生衰落，衰落的幅度和频次不断变化；

另一方面天波信道存在着严重的多径效应，造成频率选择性衰落和多径延时。选择性衰落使信号失真，多径延时使接收信号在时间上扩散，成为短波链路数据传输的主要限制。

3）大气和工业无线电噪声干扰严重。随着工业电器化的发展，短波频段工业电器辐射的无线电噪声干扰平均强度很高，加上大气无线电噪声和无线电台间干扰，在过去，几瓦、十几瓦发射功率就能实现的远距离短波无线电通信，而在今天，10倍、几十倍于这样的功率也不一定能够保证可靠的通信。大气和工业无线电噪声主要集中在无线电频谱的低端，随着频率的升高，强度逐渐降低。虽然，在短波频段这类噪声干扰比中长波段低，但强度仍很高，影响着短波通信的可靠性，尤其是脉冲型突发噪声，经常会使数据传输出现突发错误，严重影响通信质量。

短波通信的新技术新趋势

短波通信的优势和缺陷同样明显，但一些新出现的技术，在发挥短波通信优势的同时也有效弥补了短波通信的缺陷。

1）短波集群技术

短波集群技术短波无线和现有网络相结合。利用现有的Internet网络，实现了台站的分离和集群。

台站分离就可以将短波天线假设在远离市区、电磁干扰弱的区域，能够降低工业无线电噪声，显著提高通信质量。

此外该技术还使值班人员不必设备面前值守，只要有网络打开集群系统的客户端软件就能轻松值守和远程控制电台。

首先短波设备通过数据线连接短波集群控制器，短波集群控制器通过网络和远端的短波集群服务器通信，客户端登陆服务器后通过客户端的额控制按钮控制短波电台。

还能兼容超短波系统，只需将超短波电台连接超短波集群控制器就能实现超短波的远程控制，超短波与短波语音通话以及实现超短波和短波在同一平台的控制，便于管理和值守。

2）短波软交换技术

短波软交换技术，通过平台软件能够实现短波通信与超短波通信、卫星通信、IP网络、移动电话的互连互通。

短波软交换技术使短波通信系统能够与现有的其他通信手段融合，充分利用短波通信的优势，又有效弥补了短波通信的缺陷。使短波通信突破了以往的限制，应用在更加广泛的领域。