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軍用電臺與手機工作原理有何不同,功率一致么?
發布時間:2021-06-15     作者:   來源:科普中國   分享到:

       回答這個問題在討論功率之前,首先要說說二者的通信距離到底是多遠。當我們拿出手機,理論上可以和遠在異國的另一部手機通話,通信距離貌似很遠。但事實上,你的手機發出的信號并不是直接“飛”到對方的手機,而是被附近的基站接收,再通過光纜、微波等信道經過中繼、交換一系列流程,最終才撥通對方的手機。所以,不要以為你的手機信號強大到能夠“跨過山和大?!?,其實它只需要和幾百米內的基站“接上頭”就可以了,功率大了反而會干擾其它基站的工作。

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▲ 軍用衛星電話,尺寸、天線就不是民用衛星電話那種了,因為它必須考慮功率、抗干擾、堅固可靠等問題 

  因此,4G手機的發射功率被限制在0.2瓦以下,5G手機的發射功率在0.2~0.4瓦左右。

  而軍用電臺的通信過程中,通常是沒有“基站”這個幫手的,發射的功率根據用途、頻段的不同也不盡相同,而且同樣不是越大越好。雖說在同一頻段中,發射功率越大意味著能實現更遠的通信距離和更好的抗干擾能力,但設備的體積、重量會更大,散熱、供電問題也更突出,同時也增加了信號被偵聽截獲的風險,所以需要權衡考慮。

  在軍用電臺家族中,功率最小的是用于連排級單兵間通信的手持電臺。由于戰場中單兵展開的距離一般在1~2千米內,加上單兵裝備對于尺寸和重量的要求,單兵電臺的功率不高,約在0.2瓦~5瓦之間。

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▲ 裝備PRC-710單兵手持電臺的英軍士兵,此類電臺的功率一般在5瓦以內。 

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▲ AN/PRC-112型單兵電臺,主要配備給直升機飛行員、乘員,供救生使用 

  功率提高到15~20瓦的話,設備大小就無法像單兵電臺那樣可以手持或掛在胸前了,只能以背負方式攜行。工作在甚高頻(VHF)、特高頻(UHF)頻段的背負式電臺通信距離約30千米,能夠滿足營級部隊通信需求。而工作在高頻(HF)頻段的背負式電臺,可以借助短波被電離層反射的特性,配合高增益天線,通信距離可超過100千米。

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▲ 正在操作PRC-162背負式電臺的美軍士兵,背負式電臺的功率一般在20瓦上下。 

  值得一提的是,對空通信和地面通信有著顯著區別。工作在VHF頻段的機載電臺常用的功率是8~25瓦,但由于航空器之間或與地面臺站傳輸的信號不會受地形地物的遮擋,因而機載電臺和類似工作頻段、功率的地面電臺相比,通信距離要遠很多,根據飛行高度的不同可達120~300千米。

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▲ 第82空降師的空地聯絡官正在操作電臺與F-16戰斗機飛行員聯絡 

  20瓦以上的電臺士兵就背不動了,20~50瓦是車載、坦克戰術電臺的常用功率。到了100~125瓦以上級別,短波電臺就成了絕對主流,是野戰通信車及師旅級固定臺站常用的功率,通信距離可達400千米以上。400瓦~1000瓦就屬于大功率電臺的范疇,通信距離可達1000~3000千米,可用于戰略戰役級指揮。相對于短波電臺,對流層散射電臺的功率更大,通常為1~10千瓦。

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▲ 國慶70周年閱兵上的散射通信車,兩個大型網狀天線,是散射電臺的典型特征 

  不過,上述電臺要是和長波電臺比起來,簡直就是“小兒科”。借助長波波段電磁波能夠穿透海水的特性,長波電臺多用于對水下潛艇的指揮,其通信距離遠達4000~8000千米,發射功率可達500~2000千瓦,堪稱軍用電臺發射功率當之無愧的“王者”。


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