选择频率的问题，是保证无线电路畅通的重要问题。距离不同的电路，使用的频率并不相同。同一条电路，一年四季日夜使用的频率也都不同。为什么不能单用一个频率来通信呢？要回答这个问题，我们必须了解短波无线电波从离开发信天线后，是经历怎样的路程方到达收信天线的，其中最主要的就是通过电离层的一段传播路程。
电离层就是“带电的”大气层，里面有自由电子、阳性和阴性离子。离子的产生主要是由于紫外线和太阳放射出带电的质点流的作用。
在大气层的最外层，虽然太阳辐射能量很强，但因空气很稀薄，单位体积内只能产生极少数量的离子，在近地球表面的低空，虽然有大量空气存在，但是又因紫外线辐射和质点的能量大部分已被上面的大气层吸收掉了，不容易到达低空，所以在低空也只有很少数量的离子存在。只是在离地面约50—500公里这一段大气层里方有可能形成电离化最大的区域，这段大气层都叫做电离层。在电离层里，电离化的程度也不是均匀的，实际上按照它们的离化程度可以分为几层，实验证明对短波无线电波传播有影响的电离层，按照它们的高度排列，分别叫做D、E、F\(_{1}\)和F2层。而F\(_{1}\)和F2层又合起来叫做F层。
离地面最近的一层是D层，这层只在白天存在，它对短波通信是没有用的，所有的短波都能通过D层，不被D层反射回来，所以它的作用只是把经过的短波无线电波强度减弱。第二层称为E层，E层的电离化程度在白天中午的时候最高，到了晚上就慢慢消失了，距离不到2000公里的无线电路，在有限的时间内可利用E层来通信，更高的一层就是F层，在夏季白天和部分春秋季的白天，它分裂成为二层，较低的叫做F\(_{1}\)层，较高的叫做F2层。长距离通信，因为D层不能用，E层和F\(_{1}\)层有时间限制，所以主要的还是靠F2层。各层的高度并不固定，而是随着昼夜时间及季节等而变动的。附图是各层在不同的季节和时间分布的情况。
为什么电离化区域会分成层呢？在距地面约100公里以下的区域由于气流的上升和下降，使大气层里含着很多种不同的气体，它们的比例成分大致保持均匀。但在更高的区域，各种气体就按重量分布起来，比较重的在下面，不同的气体分集在不同高度。因为各种气体在产生电离化的时候，所需能量各不相同，不同的气体需要不同波长的紫外线来使它们电离化，所以不同气体被离化的程度不同，因此产生了几个电离最大的层。同时因为高空的温度随高度而发生的变化很复杂，随着高度的增加，温度先下降，再升高，又下降后，方一直上升上去，温度有最高和最低点，也是使得电离层分层的原因。
各电离层的电离化程度，用电子密度（即每单位体积里面自由电子的数目）来表示。F\(_{2}\)层的电子密度最大，E层较小，D层最小。
如果通信所用的频率愈高，反射电波所需的电子密度就愈大；反过来说，电子密度愈大，则被反射的最大频率就愈高。所以在白昼通信所用频率可以比较晚上高。垂直向上发射的电波，最容易反射回来，仰角愈小（相当通信距离愈远，愈可以用比较高的频率，但究能高到多少，决定于仰角的大小和反射点电离层的高度。
电波垂直发射，可以被反射回来的最大频率和电子密度也有一定的关系。所以电子密度可以由垂直发射反回的最高频率来计算。
世界上有许多雷离层观察站，经常不断的垂直向上发射着电波，记录电波往返所占的时间，可以由已知的电磁波速度和往返时间求电离层高度，又同时记录能被反射回来的最高频率。综合许多电离层观测站的记录，我们不难知道全世界任何地点上空电离层的电于密度和电离层高度。
有一种频率预测曲线图，就是专门供给一年四季每小时电离层的这种资料的，所以任何无线电路，在任何时间最大可用的频率是有办法求出来的。
要注意用最高频率是很不稳定的，因为如果电子密度稍变低些，电磁波就会穿过电离层不再返回，所以工作频率应当照最高频率打一个九折，这样通信情况比较稳定。如果频率再用低些，是否可以呢？频率再低是没有好处只有坏处的，因为电波在电离层里传播的时候，部分能量被电离层吸收。电离层里的电子遇到电波时，就被电波推动着，发生振动，撞击空气分子，又失掉它的一部分来自电波的动能。所以电子和空气分子撞击机会愈多，对电波的吸收损失也愈大，因为频率愈低，振动的周期愈长，碰击机会愈多，电波受到的吸收损失也愈大。所以为了减少吸收损失起见，频率愈高愈好。
当电子很少的时候，电离层的吸收损失也随着减少；相反的，电子最多的时候，电离层的吸收也最大。所以通信是否困难，决定于通信时电波所经过的电离层的电子密度。因为各地接受太阳辐射的能量，每季每月和每时刻都不同，各电离层所有电子密度也随时变化。一般地说，晚上通信比白天容易，冬天通信比夏天容易。
和通信频率有关系的另一因素，就是太阳黑子数的多少。太阳黑子就是太阳表面的黑色斑点，就从这些黑点，太阳像火山似的对地球辐射着电能。黑子数主要的是十一年一循环，由实际观察记录看出，约在十一年内太阳黑子数由最少达最多再回到最少。黑子数多的时候，电离层的电子密度大，因此在这时可以用比较高的频率，同样理由，在太阳黑子数最少的年份，必须使用较低的频率。
从上面所谈的道理，我们可以看出：年份、季节、月份和时间不同，电离层的离化程度不同，通信所用的频率也应当不同，为了搞好通信工作，我们必须随时选择适当的频率。选择频率的问题，基本上是通信效率的问题，频率不对，电波能量大部分被电离层吸收，增加发信机的电力输出，或讲究收发信机天线的架设，想加大它们的增益，实际上都是浪费。(金咸琛)