无线电出新规，再观《长津湖》，说说无线电通信保障的那些事

众所周知，无线电频谱是一种宝贵的自然资源。虽然在理论上3000GHz以下的电磁频谱均被称为无线电频谱，但由于技术的限制，目前人类仅仅划分出9kHz到400GHz的使用频段。实际上，军用的频段集中在40GHz以下，而民用频段主要集中在3GHz以下。随着移动通信技术的迅速发展，新的无线通信业务层出不穷，用户数量不断增加，频谱资源变得日益紧缺。为了解决这一问题，人们先后发明了多种先进的调制技术、编码技术以及多天线技术、链路自适应等新技术。这些技术从不同的角度提高了信道容量，取得了较好的效果。

当然，无线网络是工业互联网的基础网络，频谱是无线网络部署的重要资源。目前，很多工业企业现有内部网络无法支撑新型工业智能化场景中海量数据的实时传输和网络同步，亟需进行底层网络升级改造，增加网络传输带宽。所以明确工业互联场景中业务的用频需求，是工业领域频谱规划与分配的基础。

01 无线电设科普

02 观《长津湖》谈无线电技术

03 品牌推荐及产品选型

04 应用案例

无线电无处不在

无线电设备

从每天早上醒来到睡觉之前，你以为和你如影随形的是手机？

不，其实你真正离不开的是无线电！

上个世纪，无线电波实现了最早的远距离实时通信；进入21世纪，无线电广播、电视再到移动互联网的出现，使得人们的生活和娱乐习惯发生巨变；无线电技术在各领域的应用，让我们真切地感受到信息化时代的到来。

现如今，无线电技术不断融入我们的日常生活，如宽带、手机、平板电脑、智能移动端等无线电设备。下面小编就为大家揭秘——我们的生活中都有哪些无线电设备？

1 - 手机通话

手机是生活中不可或缺的电子设备。

当拨打电话时，手机信号通过无线电传播，将语音转化成信号，然后以电磁波的形式，发送到距离最近的基站；基站接收到信号后，再通过交换机转发到覆盖对方手机信号的基站。

2 - 数字电视

电视信号传输是由卫星或地面基站发出电磁波到接收基站，然后经接收基站将信号传送给电视载体。

3 - 无线WIFI

WIFI网络的出现，无疑是无线电技术应用的重大突破。手机、平板、电脑等设备都可以通过连接WIFI，进而实现网络信号的传输。

4 - 无线对讲机

对讲机作为一种双向移动通信工具，在不需要借助任何网络的情况下，就可以实现通话，且不产生任何话费。

无线电技术历史及军事无线电技术应用需求

说说军事通信保障的那些事

其实，一部冰血《长津湖》也记录了许多那段艰难困苦年代里通信人筚路蓝缕建设发展通信技术和保障通信畅通的历程。

今天我们就来聊聊志愿军在朝鲜战场上进行战地通信保障那些事。

通信装备，“几乎什么都没有”

在抗美援朝战场上，志愿军通信兵在入朝初期就面临着无线电通信装备和技术人员缺乏，以及通信设备落后的困难。

1950年10月志愿军入朝初期，志愿军总部机关只有9部短波电台，一个有线电话队（相当于连）。而每个军也只有无线电通信机60余部（含步话机），有线电单、总机370余部，被覆线470余单千米。在入朝初期往往一个营才能勉强配到一部背负式电台，有线电话和手持式无线电对讲机数量则更少。

同时，这些通信器材数量少、质量差、型号杂，还主要是缴获自日军的和国民党的美制通信设备。

在第一批志愿军入朝时的第9兵团由于通信器材奇缺，只有团以上部队才有少量无线电台，营则采用有线电话。营以下就主要靠军号、哨子、信号弹和手电筒来联络了。

可再看看当时的美军，他们一个师就有电台1600部。特别是美军陆战1师，当时每个陆战团一直到排级都拥有完备的电台等联络设备，可以随时获得空军几乎是不间断的火力支持。

相比之下，志愿军真的是“几乎什么都没有”。

通信保障，靠拼

但是，装备的落后匮乏还有技术人员的缺乏并没有限制住志愿军里承担着信息联络任务的通信人。在战火纷飞的抗美援朝战场上，无数志愿军战士在通信岗位上舍生忘死，有力地保障了各级部队的行动。

手摇电话机，是抗美援朝初期志愿军有线通信中的主力。

在朝鲜战场上，背负着100多斤的电话线圈，胸挂三四斤重的手摇电话机，从指挥所一路架线到阵地来实现有线电话通信就是通信人员的重要任务之一。

而志愿军通信设施经常遭受到敌人空中、地面火力的袭击。美国为首的“联合国军”，也以摧毁和阻断志愿军通信联络为重要作战手段。

在敌人炮火中来回穿插去建立前沿阵地和指挥所之间的有线电话通信，在冒着敌方的枪林弹雨去快速修复接通被炸断的电话线，很多时候还意味着要拼命。

在建立、炸断到修复的无数次循环中，很多志愿军里通信兵们付出了生命的代价。

在上甘岭战役中，牛保才在线路巡线过程中遭遇到了敌人的炮火。为了最快接通线路为指挥所下达反击命令创造最宝贵的时间，被敌人炮火炸断了腿牛保才全力爬到电线断线处，用牙齿咬住一根线头再用手拽住另外一根线头，用自己竭力抻开的身体充当了缺失的那一段电话线，使得通讯线路在3分钟内实现打通。而这也是牛保才生命中最后的3分钟。

无线电通信也是志愿军的另一个主要通信手段。

刚入朝时，志愿军的无线电设备多是缴获的无线电设备。

志愿军通信兵在极端困难的条件下，发扬勇敢顽强、准确细致的优良作风，充分发挥各种通信装备的效能，以越级联络、密语通信、兼台工作及报话结合等等多种方法，最大限度地发挥无线电通信的作用全力保障作战指挥。

在1950年的11月27日，也就是长津湖战役打响前的这个白天。

第38军第113师关闭无线电日夜兼程赶到70公里外的三所里后，立即架起无线电报话机与志愿军司令部电台联络。在线路接通时，他们就向志愿军司令部发了3条暗语。

彭德怀看到后断定截断敌退路是这次战役获胜的关键，于是采取了越级指挥的果断措施，使用无线电通信向第113师下达命令“要你部坚决截断敌退路”。整个联络过程不到5分钟。

随即，志愿军司令部也只用了几分钟就与第38军军部进行了通信联络，通报了情况并要求军主力迅速向第113师靠拢。

后来，在总结这次战役经验时说：从指挥意义上讲，无线电信号通信（又叫无线电暗语通信）起了重要作用。

可以说在抗美援朝战争期间，志愿军的通信保障力量是边保障边提高，边战斗边发展。在十分困难的条件下基本上保证了指挥的顺畅，为抗美援朝战争的胜利做出了贡献。

在官方统计中，抗美援朝志愿军中通信兵涌现出三等功以上功臣3000余人，其中一等功以上英模78人。其中，很多人的名字被镌刻在沈阳抗美援朝烈士陵园那面由138块黑色花岗岩组成的“烈士英名墙”上。

自造通信设备，支援前线

由于当时前线对军用无线电通信设备的紧迫需求，国内也开始自主研制无线电通信设备。当时有十几家通信企业、近4000名员工不分昼夜地研制，生产了多种通信设备。

研制、生产适合志愿军的通信产品支援前线，就成国内通信设备企业的头等大事。

当时，天津无线电厂生产了九一型100瓦短波电台、八一型15瓦短波电台、南京无线电厂生产了71型两瓦报话机，以及天津无线电厂生产了702型超短波步话机。此外，各厂还生产收信机、发信机、野战电话、交换机、干电池、被覆线等器材设备供应前线。

而比起美式电台，天津无线电厂生产了702型超短波步话机具有轻便省电、信号覆盖范围更广、更清晰等优势。

抗美援朝期间我国自主研发制造的无线电通讯设备，在通信效果上并不比美国差，甚至702步谈机比美军同类电台BC-322还要好用。

70年弹指一挥间，如今我们的通信技术早已经突飞猛进。在经历了1G空白、2G跟随、3G突破、4G同步后到现在实现了5G领先。

喝水不忘掘井人，抗美援朝的战地通信英雄和幕后通信设备研发制造的通信前辈们那种不畏艰难、勇往直前的精神，一直还在激励着后辈们为中国通信事业再创新佳绩。

认知无线电在军事通信中的应用

1 提高通信系统容量

无线频谱短缺的问题，不仅在民用领域比较突出，在军用领域也是如此。尤其是在现代战争条件下，多种电子设备在有限的地域内密集开设，将使得频谱资源异常紧张。并且，随着民用无线电设备的更新换代和用户数量的急剧增加，对频谱的需求也越来越多。有一些国家的一些组织已经申请将部分军用频谱划归民用。这一动向无疑将更进一步加剧了军用无线电频谱资源短缺的问题。而CR能够动态利用频谱资源，理论上可使频谱利用率提高数十倍。因此，即便是部分采用CR，也能较大幅度提高整个通信系统的容量。

2 提高频谱管理效率

战场频谱管理是一个非常重要的课题，各国军方都非常重视这一问题的研究。然而，目前基本都采用固定频率分配的形式进行战场频谱分配。从实战情况来看这种方案是不完全成功的。一方面，这种分配方案不但导致频谱资源利用率较低，而且容易导致系统内部或者友军之间互相产生电磁干扰；另一方面，这种分配方案需要在战斗开始前花费大量的时间进行频谱规划；此外，通信频率一旦确定，在战斗状态下，无论发生什么情况都无法更改。因

此，在战场形势瞬息万变的现代战争中，固定频谱分配方案容易贻误战机。CR能够对所处区域的战场电磁环境进行感知，对所需带宽和频谱的有效性进行自动检测。因此借助CR可以快速完成频谱资源的分配，在通信过程中还可以自动调整通信频率。不仅提高了组网的速度，而且提高了整个通信系统的电磁兼容能力。

3 提高系统抗干扰能力

抗干扰能力是现代战争条件下衡量通信设备的一项重要指标，也是取得战争胜利的重要保障。传统的信道抗干扰技术主要包括扩频、跳频、跳时以及由此衍生出的相关技术。CR不但具有以上抗干扰能力，而且由于其采用了位置感知技术，与DBF技术相结合，通过调整波束方向，来抑制干扰。CR不仅提高了抗干扰能力，而且还可以降低发射功率，提高抗截获能力。认知无线电具有先进的机器学习能力，能够对干扰进行学习和分析，使其能够选择合适的抗干扰策略(选择合适的通信信道、调制方式、发送功率、跳频图案等)对干扰进行主动规避。此外，由于CR的工作频段很宽，也加大了干扰的难度。

4 提供电子对抗能力

电子对抗的传统做法是首先通过战场无线电检测，侦察战场电磁环境，然后将侦察到的情况通过战役通信网传达给电子对抗部队，由担任电子对抗任务的部队实施干扰。这种方式不仅需要大量的人力物力，而且需要担任电磁环境侦察和电子对抗的部队密切配合。因此，从侦察到实施干扰的周期较长，容易贻误战机。CR通过感知战场电磁频谱特性，能够快速、准确地进行敌我识别。可以一边进行电磁频谱侦察，一边快速释放或躲避干扰，实现传统无线电所不具备的。

5 增强系统互联互通能力

目前我军各军兵种装备了数量众多、型号各异的电台。这些电台工作频率、发射功率、调制方式等各不相同，无法实现互联互通，已成为制约三军联合作战的一个重要因素。CR能够覆盖很宽的频段，并且用软件来实现信号的基带处理、中频调制以及产生射频信号波形。通过自主加载不同的软件就可以使得一部CR既能与短波电台通信，也能与超短波电台通信，甚至能够与卫星通信。正是因为CR能够自主学习网络的通信协议和服务，从而能从根本

上提高系统的互操作性和互联互通能力。

除了以上功能和优点之外，CR还提供定位及环境感知功能，具有不易受民用无线电干扰、组网快捷等优点，这些都是传统无线电无法替代的优势。

5 军用认知无线电面临的机遇和挑战

CR被认为是下下一代通信发展的方向。由于CR技术能够显著提高无线频谱的利用效率，引起了业界的极大重视，近年来得到了快速发展。然而，CR从实验室走向实用、走向军用，还面临诸多挑战：

(1)目前的研究大部分停留在物理层，对CR的组网以及网络拓扑、网络协议等研究较少；

(2)快速频谱感知和信号识别技术有待进一步研究；

(3)快速有效地进行环境感知以及如何有效利用环境感知信息；

(4)CR在进行动态频率调整时，链路的重新建立和保持技术；

(5)CR终端设计复杂，需要宽频带、高灵敏度的射频前端，快速高效的数字信号处理算法以及符合军用标准的稳健可靠的软硬件设计；

(6)机器学习以及如何更好地利用计算机语言，使CR网络更加智能化，更加符合军事通信的特点和要求；

(7)CR与现役装备的兼容性问题。CR终端成本高昂，即便是军用，也无法在短时间内大规模装备部队。这要求CR能够覆盖我军现役通信装备的绝大部分频段、调制方式以及跳频方式等；

(8)终端的小型化、低功耗设计。

3 品牌推荐-Shively Labs

军用级别

Shively 实验室由无线电电子先驱 Ed Shively 于 1963 年创立。Ed 在 RCA 以及后来的 Dielectric Communications 开发 FM 和 TV 天线和组合器方面发挥了重要作用，他在那里担任其研发团队的负责人。1963 年，Shively 创立了 Shively 实验室，在那里他开发了全系列的 FM 广播天线和组合器，并为军用和民用客户开发了专门的射频设备和技术。1980 年，Shively 将他的业务合并到 Howell Laboratories，在那里他一直活跃到八年后退休。

Shively 的创新射频工程能力与 Howell 在严格的过程控制下按照苛刻的军用规范进行设计和制造的经验相结合，赋予了 Shively 为世界上最极端的天气环境制造广播天线的非凡能力。也许没有比新罕布什尔州华盛顿山更苛刻的环境了。Shively FM 天线一直在该站点上运行，自 1969 年以来，该站点的风速超过每小时 200 英里，雾冰厚达 5 英尺，如今，该站点的四个天线已经连续运行了 30 多年。使用各种特殊的海拔模式技术来保护每年夏天涌向阿巴拉契亚小径最高点的成千上万游客的安全。

Shively 射频设备产品由精选的材料制成，这些材料具有卓越的电气和热性能以及适当的环境问题。所有 Shively 产品均在与我们母公司 Howell Laboratories, Inc. 的军用级产品相同的工厂和相同的生产设备上制造，使用相同的焊接、制造和检验程序和标准。Howell 的设计和制造流程已通过 ISO 9001:2008 认证。每个产品在经过适当的调整和测试后都经过全面检查，以确保到达您的现场时不会出现任何意外。

FM 滤波器和组合器

调频天线

同轴组件

4 应用

佛蒙特州公共广播电台的曼斯菲尔德山项目

当佛蒙特州公共广播电台于 1998 年 4 月授予 Shively 实验室一份新天线和组合器的合同以从曼斯菲尔德山广播 WVPS 时，该事件标志着一年多的初步工程和规划的完成。该天线旨在用新的组合天线取代 WVPS 已有 10 年历史的 Shively 6810 侧装天线和 WEZF 已有 18 年历史的 Shively 面板天线。曼斯菲尔德山是北美最具挑战性的广播站点之一，其极端天气可与附近新罕布什尔州华盛顿山的天气相媲美。这座山拥有非常稀有且脆弱的北极苔原生态系统，深受徒步旅行者和滑雪者的欢迎，因此在天线设计中，向下辐射问题和美学与覆盖模式和生存能力一样重要。

天线和组合器的建造几乎在刚开始的时候就停止了，因为在得知监管问题已经出现，安装时间会推迟到众所周知的短暂的曼斯菲尔德山施工季节之后。这些监管障碍在近 7 年内不会完全清除。2005 年，终于开始建造一座新塔，用于安装 WVPS/WEZF FM 面板天线和主 UHF 电视天线。塔和天线安装的建设于 2006 年 8 月开始。FM 平板天线是 6014-4/3R-.9SS-SPL 型宽带（88-108 MHz）平板天线。天线由 4 个托架组成，每个托架 3 个辐射器。间隔为 0.9 波长以抑制向下辐射。1998 年的设计中没有预料到的 HD Radio™ 实现是通过双重、设计用于在天线辐射器中组合模拟和数字信号的并行馈电系统。馈源的尺寸相同，允许未来的扩展和冗余以及单向阀系统，确保如果一个传输线或馈源系统失去加压，每个天线辐射器通过另一个馈源保持加压。

通过设计的每一步，Mt. Mansfield 的独特环境都融入到天线系统的设计和制造中。天线的一个面板表面包含一个爬梯，天线内部非常拥挤。功率分配器和关键馈电系统组件位于天线下方特别设计的光栅和裙边内，以保护它们免受落冰的影响。Mt. Mansfield 天线也使用专门为该站点设计的天线罩。天线罩通常不用于宽带型号 6014，但在此处使用以增加对落冰的保护。虽然之前所有 Shively Mt. Mansfield 天线的天线罩都是棕色的，但我们配制并测试了一种新的灰色颜料，以帮助满足日益严格的美学要求。

WVPS 于 2006 年 10 月 27 日开始全时播放来自新天线的模拟信号。随着 2007 年春季安装新的 STL 天线，WVPS 现在播放 HD1、HD2 上的 VPR Classical 和 HD3 上的 BBC World Service。WVPR，在 Mt. Ascutney 顶上安装了 Shively 6014 型，是佛蒙特州第一个广播数字广播的电台，WVPS 信号有望显着增加服务，不仅在整个绿山州，而且在纽约、新罕布什尔州，和魁北克。WEZF 计划在 2009 年的某个时候开始使用新天线运行，正好赶上旧的 Shively 面板在其 30 岁生日之前退役。