电磁波与无线技术,无线电技术中使用的电磁波- _生活百科

谢谢邀请，下面由稀星天外来回答这个问题。发现于近一个世纪之前，高频（High Frequency，HF）无线电因其能够远距离传输信息以及抵抗电子攻击的能力，至今依然在军事领域受到热捧。
高频/短波无线电高频无线电有时也被称为短波无线电。这两个术语代表的都是从3MHz至30MHz波段范围的无线电通信。“短波”的名字来自无线电波的波长。但从某种意义上说，这个名字有点名不副实，因为3MHz的无线电波长接近100米，即使是30MHz的无线电，波长也有十米。对大多数人来说，这一波长还是很长的。之所以把高频无线电又称为“短波”是因为在20世纪初无线广播的鼎盛时期，高频无线电的波长确实比长波和中波短得多。中波无线电的波长范围为300kHz至3MHz，波长对应为1000米至100米，长波通信使用低于300kHz的无线电，这意味着它的波长大于1000米。

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图一高频/短波无线电的频段
短波无线电的第一次应用发生在1923年6、7月间。无线电之父古列尔莫·马可尼（Guglielmo Marconi）与英国无线电领域先驱查尔斯·塞缪尔·富兰克林（Charles Samuel Franklin）一起，使用3MHz频率进行了一系列实验性无线电传输。这些试验是在英格兰西南部康沃尔郡的珀尔度（Poldhu）无线电站和马可尼位于4228.3公里之外西非沿海佛得角群岛的“爱丽特拉（Elettra）”号游艇之间进行的。1924年9月又进行了进一步实验，实验频率变成了12.4MHz 。这次传输是在珀尔度和马可尼停泊在贝鲁特附近的游艇之间进行的。此前两个月，马可尼已经与英国邮政总局签订了合同，在伦敦与澳大利亚、加拿大、印度和南非之间提供短波电报服务。从此以后，短波通信进入了蓬勃发展阶段，直到上世纪50年代中期洲际海底电信电缆的兴起，以及由美国“轨道中继信号通信（Signal Communication by Orbit Relay Equipment，SCORE）”工程启动的卫星通信（SATCOM）——1958年12月18日，世界上第一颗专用通信卫星发射升空。

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图二手绘的马可尼珀尔度无线电发报站，天线边长200米。

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图三马可尼的“爱丽特拉”号游轮
尽管海底电缆和SATCOM在各自领域取得了长足的进步，但高频通信至今仍在使用。例如，业余无线电爱好者使用高频频段的一部分与世界各地的同好进行通信。更为神秘的是，有一些所谓的“数字站”会通过高频波段自动广播一系列可以接收的数字。这种传输被政府和情报机构用来与世界各地的情报人员进行编码通信。高频通信对军队也仍然具有吸引力，因为“一旦拥有高频无线电设备，您就可以以任何需要的方式部署它：便携式、固定式、车载式，使其具有高度的通用性。”与SATCOM相比，HF还具有很高的成本效益。前者需要专用的终端和天线，更不用说卫星本身，或者如果所涉国家没有自己的航天器，则需要租用卫星带宽。相对的HF通信的唯一开销是无线电本身。
此外，高频无线电可以穿透丛林和树冠层，在这点上要胜过甚高频/超高频（VHF/UHF，30MHz至3GHz）通信。在森林和热带雨林这样标准传输难以有效通信的地区，HF通信是保持部队联系的唯一途径。不需要复杂基础设施的高频通信还让用户可以快速部署，以在发生自然灾害时迅速恢复受损的通信。当灾难发生后，能够迅速建立超视距通信可以挽救生命并加速清理工作。以亚太地区为例，大多数国家的土地面积很大，还有一些人口异常稠密的城市，很难用标准的商业或视距内无线电提供通信覆盖。HF通信对亚太地区的特种部队特别有吸引力。此外，它还被用于支持营，旅和师级的指挥和控制网络。菲律宾和巴基斯坦的军队就广泛使用L3哈里斯公司生产的AN/PRC-150C和RF-7800H-MP手持高频无线电台。

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图四 AN/PRC-150C高频无线电台

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图五 RF-7800H-MP高频无线电台
高频通信的利弊HF为什么如此吸引人？简单而言，就是高频无线电波的电离层反射。电离层是从距地表60公里至1,000公里之间的大气层上层。这一带电粒子层不能被HF信号穿透，而是被反射回地球表面，从而使HF通信可以达到洲际距离。但是，高频通信也有它的缺点：