- 对流层散射通信及其应用
- 张涛等
- 841字
- 2021-02-26 12:10:30
序
地球表面大气层的底层称为对流层,也是大气密度最高的部分。对流层中的空气随着离地面高度的增加而逐渐稀薄,其高度上限在赤道附近地区约12km,在极区约8km。借助对流层大气对无线电波的散射作用,可以使无线电通信系统发射的电磁波中的一小部分能量弯折回地面,并且超越了地球曲面的遮挡而到达超视距的远方,这就是散射通信的原理。
第二次世界大战以来,通信领域最突出的成就之一就是发现了无线电波在对流层的散射传播现象,利用这种散射传输模式,一些被高山、湖海等障碍物分隔数百千米乃至上千千米的用户之间可以实现不依赖中继或转发设施的超视距通信。在卫星、光纤等通信手段尚未应用的“冷战”年代,国际上长距离、中高容量的干线通信链路基本以大型、固定式散射通信站为主构建。由于“冷战”后期卫星、光纤等通信方式的崛起,散射通信的地位一度显著下降,进入发展相对迟缓的“沉寂期”。伴随20世纪80年代美国三军联合战术通信系统(TRI-TAC)的问世,为缓解机动作战条件下卫星转发器资源的不足,美军大规模装备了具有机动架设能力的AN/TRC-170系列对流层散射通信系统,用于承担师级以上高层指挥所之间的多路语音、数据通信,使散射通信迎来了“沉寂”后的再次跃升。
自进入21世纪以来,国际上散射通信技术出现了井喷式的快速发展。例如,通信频段不断扩展(增加X、Ku频段),最高通信容量频频刷新(目前已达100Mb/s),小型化便携式站型问世,可根据信道特性自适应调整工作参数的新波形投入应用,等等,散射通信的发展迎来了新的历史机遇。
我国的散射通信研究基本与国际上其他国家同时起步,也经历了大致相同的“上升—沉寂—再次跃升”的发展历程。值得庆幸的是,几代人的努力与坚守迎来了我国散射通信事业的再次跃升。本书的编著者均为从事散射通信系统研究多年的专业人员,曾亲自主持或参与过多个型号散射通信系统的论证、研发、生产与使用培训等工作,对散射通信相关技术和发展历程有着深刻的认识,因此本书具有较高的实用性和参考价值,希望本书的出版有助于促进我国对流层散射通信事业的进一步发展。
李文铎
2020年7月