建立预测的计算模型，为保障短波通信电路的可靠性提供参考依据，建立的方法主要依据ITU-R P.533-7。首先进行传播路径的判别，进而进行频率预测，后建立计算模型并与文献结果进行比对，两者有较好的一致性。频率预测部分摒弃了 ITU-R P.533-7中的全球预测方法，采用了对我国来说较为准确的亚大方法。

　　天波是指经电离层反射而传播的波，亦称电离层波。电离层是太阳辐射构成的，一年四季乃至每时每刻太阳照射的强弱都在变化，因此各地电离层的情况各有所异。电离层的电离条件不断变化，使通过天波传播的短波信道并不稳定，它实质上是一种时变的色散信道。短波信道的路径衰耗、时延散布、大气噪声和干扰等均随时间、地点、季节、昼夜以及频率的不同而不断地变化。因此，在短波通信中，为了保障通信可靠性，有必要对每一个具体的通信电路进行天波频率及传播衰减的预测。本文就是在ITU-R P.533-7推荐建议的基础上建立了短波天波传播衰减的计算模型，并将计算结果与参考文献比对后进行了软件仿线 天波传播路径的判别

　　主要靠电离层的反射进行远距离的传播，电离层是分层的，其范围大约从地球表面上空50 km处一直延伸到2 000 km左右，按照电子浓度的分布情况，电离层通常分3层，由下向上分别称为D层、E层和F层。白天，F层还可细分为F1层和F2层，F2层位于地面上空220 km以上，对短波通信起主要作用。短波天波传播路径主要依靠E层及F2层的反射来确定。

　　在短波通信的收发点位置确定以后，依靠E层及F2层反射的少跳数由式(1)确定。

　　欲建立可靠的短波通信，不能在短波频段内任意选择一个频率。在给定距离和方向的路径上，在一定时间内短波通信只能用一个有限的频带，对于长时间 的短波通信电路，通常需要几种频率以便在不同的时间内供选用。当考虑了主要的影响天波传播的传播条件后，可以对短波通信的工作频率加以预测。由于天波传 播条件随太阳黑子数目的多少而变化，因此可以把太阳黑子数作为短波传播的重要变化因素，驳接爪以确定太阳黑子值及小值条件下经E层和F2层传播的“极限频 率曲线”。极限频率曲线小时的变化曲线，用这些曲线可以确定正常传播条件下的可用工作频带(即MUF)。 工作频率的选择一般应不高于MUF，当依靠F2层反射时，工作频率选择为0.85MUF，当依靠E层反射时，工作频率选择为MUF，这是由于E层 比较稳定。

　　Ｅ层可用频率按参考文献[1]提供的计算方法进行预测，其计算公式如下：

　　预测F2层的可用频率需要进行两个重要参数的预测， 即F2层的临界频率f0F2及F2层3 000 km传输因子M(3 000)F2的预测， 此两个参数的计算模型（ 对于我国一般采用亚大方法模型） 的经验系数由电离层探测的数据进行统计得到。F2层可用频率由下式确定：

　　为了判断是依靠E层还是F2层传播，需进行Ｅ层截止频率的计算，当工作频率小于Ｅ层截止频率时，认为该频率因被E层截止而不存在F2层传播模式，Ｅ层截止频率的计算公式为：

　　如果认为短波系统是闭合传输系统，由发射机输出开始，到接收机输入结束，则线路总损耗为自由空间损耗、电离层损耗、地面反射损耗、高于MUF损耗、极区损耗及其他损耗构成。

　　各接收点的场强进行功率叠加, 可以计算求得等效的合成场强, 其计算公式为：

　　信号场强减去接收点合成场强， 即：

　　为了验证模型计算的准确度，将本文的天波传播衰减计算软件与参考文献[4]中提供的结果进行了比对。由于参考文献[4]中没有各路径的合成场强 及总衰减的的数据，因此主要对计算过程中的主要数据进行比较，计算过程中各参数计算结果的一致性，如频率、各路径损耗计算结果的吻合，驳接爪完全可以保障两者 终衰减计算结果的一致性。

　　参考文献[4]中列举的一条具体电路：发射点经纬度（112.78，35.08），接收点经纬度（113.99，33.08），时间为2004年5月11时，收发射天线 MHz，太阳黑子数量40。模型计算与文献比对的结果如表1所示。

　　由于工作频率7 MHz大于E层的遮蔽频率，所以电波穿透E层，依靠F2电离层来进行反射，故只对F2层各模式的损耗进行计算，驳接爪模型计算与文献比对的结果如表2所示。

　　本文利用参考文献[2]建议标准对7 000 km以内的短波天波传播衰减建立了计算模型,模型仿线]的计算结果较为一致。天波计算过程表明，频率预测的准确度与电离层探测归纳的经 验系数有着很大的关系。另外，本文计算的衰减是相对于自由空间的衰减，如欲计算基本传输损耗，还要加上自由空间的损耗。

　　[4] 邮电部北京设计院.电信工程设计手册－短波通信[M].北京：人民邮电出版社，1991.
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