高频无线电的复兴:军方和政府为何回归天波通信

高频无线电,,这种几十年前被卫星取代的长距离通信技术,,正在复兴,其驱动力来自天基基础设施日益增长的脆弱性,以及现代波形技术对其历史缺陷的弥补。

Rohde & Schwarz与IEEE Spectrum合作发布的白皮书,探讨了高频(HF)战略复兴背后的力量。该技术工作于3至30 MHz频段,通过电离层D、E和F层的折射在全球传播信号,是20世纪大部分时间里长距离通信的主要媒介。从20世纪70年代起,卫星将HF推向了小众的军事和业余无线电用途,提供了更高的数据速率、可预测的链路和更简单的操作。

HF为何回归

这一逆转源于这样一个认识:卫星尽管功能强大,但在多个方面都很脆弱:

  • 多个国家已测试过反卫星武器,增加了冲突中能力丧失的风险。
  • 固定频率的卫星转发器可能被干扰。
  • 太阳耀斑可能对航天器电子设备造成物理损坏。
  • 极地地区和森林茂密的地形存在持续的覆盖盲区。

这些脆弱性重新激发了对独立、无需基础设施的全球通信层的需求,,这种通信层不依赖轨道资产。HF正好扮演这一角色:它不需要卫星、不需要电缆、也不需要第三方基础设施,只需要一台发射机、一台接收机和电离层。

现代技术让HF变得实用

HF的传统缺陷,,低数据速率、不可靠的链路、需要熟练操作员手动选择频率,,已通过两项关键技术得到解决:

宽带HF(MIL-STD-188-110D)将信道带宽扩展到48 kHz,通过先进调制、前向纠错和交织技术支持高达240 kbit/s的数据速率。虽然以现代宽带标准衡量并不算高,但这已足以支持语音、文本和战术数据链路。

自动链路建立(ALE)现已发展到第四代,实现了频率管理和链路协商的自动化。现代ALE系统持续监测整个HF频谱的信道状况,并根据给定路径、一天中的时间和太阳条件自动选择最佳可用频率,从而消除了对高度培训操作员的需求。

宽带波形与自动链路管理的结合,将HF从一个反复无常、需要大量操作人员的媒介,转变为一个可靠的备用方案和卫星通信的替代方案。对于那些在卫星受损时无法承受连接中断的军事和政府用户而言,HF的复兴代表着对脆弱的天基基础设施的一种战略对冲。

来源:The Rebirth of High Frequency (IEEE Spectrum / Rohde & Schwarz,2026年7月)

婷 翻译

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