炮兵某型通信系统抗太阳活动干扰对策分析.pdf

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1、总第188期2010年第2期舰船电子工程ShipElectronicEngineeringVOL30No．216炮兵某型通信系统抗太阳活动干扰对策分析。陈开余罗小辉周克胜(解放军炮兵学院合肥230031)摘要文章分析了昼夜变化、季节变化、太阳黑子和耀斑等太阳活动对天波通信的干扰，并提出路相应对策。关键词天波传播；太阳活动；通信系统中图分类号TN914ArtilleryCertainTypeofCommunicationSystemofAnti-interferenceMeasuresAnalysisofSolarActivityChenKaiy

2、uLuoXiaohuiZhouKesheng(ArtilleryAcademyofPLA。Heifei230031)AbstractThispaperhasanalyzedsolaractivitiesandSOondiurnalvariation，seasonalvariationsunspotsandsolarflaretOthesky-wavecorrespondencedisurbance，andraisestheoutletcorrespondingcountermeasure．KayWordssky-wavedisseminatio

3、n，solaractivity，communicationsystemClassNmntmrTN9141引言该型通信系统的传播方式有两种(图l所示)：线路l是地波传播，其传播距离一般不超过100km；线路2是天波传播，是指电波经高空电离层反射而到达地面接受点的一种传播方式，其传播距离可达数百千米或上围1电波的传播过程千千米。天波传播方式受到太阳活动干扰，本文将对昼夜变化、季节交替、太阳黑子和耀斑等现象影响进行分析，并提出相应对策。2夜间通信频率应低于白天通信频率昼夜交替会引起电离层的变化。白天太阳升起时，剧烈的太阳辐射使大气中的氧原子和氮原子失

4、去电子，形成离子，进而形成电离层。电离层又分为4个离子层(图2所示)，分别是D层、E层、F1层和Fz层。地球D层E层F．层F：层图2电离层的分层D层为吸收层，可以吸收电磁波，频率越低，吸收作用越强，D层出现在太阳升起而消失于太阳落下之后，在地球上空约70km处。E层出现在太阳升起时，在中午电离达到最大值，而后逐渐减小，E层在地球上空约lOOkm处。F，层只在白天存在，在地球上空约180km处。F2层为反射层，在地球上空250～400km处，主要出现在白天，日落之后并不完全消失，夜间，残留电离仍允许传输短波段，能够传输的频率比白天可用频率低很多。

5、电离层对电波传播的影响很大。该通信系统中天波通信频率的选取，绝对不能超过电路的最高可用频率(MUF，当收、发电波间的距离一定时，能够使接收点落入跳距以外的可用频率的上限称为·收稿日期：2009年10月2日，修回日期：2009年11月17日作者简介：陈开余，博士，副教授，硕士生导师。罗小辉，硕士研究生，研究方向：兵种战术学。周克胜，硕士研究生，研究方向：兵种战术学。2010年第2期舰船电子工程17收、发信机之间路径上的最高可用频率)，应在电路的最佳工作频率(OWF，一般为0．85MUF左右)附近选择。确定最大可用频率可以借助于光学中的折射定律(图

6、3所示)的方法确定。虽然电离层中的电子密度是不均匀的，图3电波在电离层中传播但我们可以把电离层看作是由m个具有不同电子密度的薄层组成的，而每一层中电子密度是均匀的，电磁波在电离层中的传播可以借助光学的折射定律来分析。由下至上分别是N，，N2⋯M，且O

7、射系数为：厩≈1一只／尸(3)式中：厶是第／'g／,层等离子体频率，近似值为~／80．8N．≈9~／N，接进于^师，f为电波频率。在极限条件下，入射线被全部反射，此时的电波频率就是^师(最大可用频率)。当sinom—sinoo／n,．大于l时，发生全反射，发生全反射的条件是sin0,．=1。sinoo=‰刮1--80．8·M／／‰(4)^肺刮80．8N。·COS叫Oo(5)由式(5)可知，若岛一定，则^岍越高，要求M越大。当电离层最大电子密度M一小于该值时，电磁波不能被反射回来，而约穿透电离层。同理，若^肼一定，则％越小，反射条件要求N。越大。

8、当入射角岛为o。时，能反射回地面的电磁波的最高频率厶是电子密度为N。的电离层所对应的厂脚的最低值，厶也叫电离层的临界频率。当M—NI。时有：sinoo