自1895年马可尼成功地进行了无线电波传输信号的实验以来，人们对无线电波的应用已从最初的长波拓展到短波、超短波和微波波段。从某种意义上来说，通信技术的发展就是不断扩大无线电波频率使用范围，向更高频段迈进的过程。在这其中，甚高频（VHF）和特高频（UHF）频段的应用在通信领域中占据着重要的地位。随着V/UHF频段的开发利用，移动通信、电视广播、卫星导航、雷达、蜂窝无线电通信等一系列新技术也相继问世。
V/UHF波段无线电波以其特有的传播方式吸引了世界各国的业余无线电通信爱好者。除常规通信外，国内外的HAM还在这些频段上进行着数据通信、图像通信、卫星通信等内容丰富的通信试验。V/UHF波段又是业余无线电爱好者入门的频段，在这个波段上，收发信机的体积可以做得很小，一部小巧的手持对讲机就能让你感受到电波传播的奥妙，本系列文章将为读者介绍其相关知识。%
VHF波段是指频率在30～300MHz的甚高频无线电波，它的波长为1～10 m ，在电磁频谱中属超短波。UHF波段是指频率在300～3000MHz的特高频无线电波，它的波长为10～100 cm ，在电磁频谱中已属微波范围。
无线电波在视线范围内的传播称为视距传播，即电波依靠发射天线与接收天线之间的直视的传播方式。它包括地-地视距传播和地-空视距传播。视距传播要求收、发天线具有强方向性且有足够高的架设高度。也就是说，收、发双方既能“看见”对方，传播路径还要远离地面。
电离层一般不能反射频率为30MHz以上的无线电波，对于超短波及以上的频段，电离层通常是透明的。因此，视距传播是V/UHF波段无线电波的主要传播方式。在2m和6m波段，许多VHF DX联络恰恰是利用天波传播而完成的。
V/UHF波段电波传播的方式
早在20世纪60年代，在日本和澳大利亚之间就进行了VHF波段无线电波的传播实验，经电离层反射，通信距离最远可达7000 km以上。不仅如此，VHF、UHF波段的无线电波在大气对流层中传播时会发生折射现象，形成传播路径的弯曲。在一些特殊的天气条件下，可使V/UHF电波传播到几百公里以外。如青岛的业余无线电爱好者常常可以打开江苏无锡、常州、昆山、张家港及上海等地的中继台。这些联络就是利用了大气折射现象而实现的。V/UHF无线电波通过某些特殊电离层的反射和在大气对流层中的折射规律已逐渐被人们认识并加以利用。
视距传播的极限
经常有朋友问笔者，对讲机能通联多远呀？通常我就照说明书上的回答：3km或6km。仔细想想，其实这是一个非常复杂的电波传播问题。下面我们看一个有关的计算。
假如甲、乙二人用发射功率5W（37dBm）、接收灵敏度为0.15μV（-129dBm）、频率为435MHz的对讲机在宇宙空间中联络，他们最远的通信距离有多大呢？根据自由空间传播损耗的计算公式：L0=32.45+20 lgf（MHz）+20 lgr（km），可以计算出通信距离r为10000km。
能有这么远吗？上述计算告诉了我们利用V/UHF波段小功率电台实现远距离通信的可能性，问题是运用哪种传播方式能尽量减少传播过程中电波的能量损耗。
对讲机的通信距离
在网上偶然看到一份通信试验报告，它是深圳市某公司用BELLSOUTH 2290ZWP型对讲机在深圳市区做的一次试验。试验记录如下：
测试地点：深圳市福田中心区
测试时间：8月20日
测试形式：一人站在莲花山公园的山顶（海拔106m），另外一人在行驶的汽车里。
测试机型：BELLSOUTH 2290ZWP（2W、462～467MHz）
地形条件：莲花山公园山顶无任何遮挡物，行驶的汽车处于正常市区环境内，以莲花山公园山顶为圆心进行测试。
通话距离：向南可以达到福田保税区的3号门，直线距离大约6km；向东可以达到罗湖区的地王大厦，直线距离大约6km；向西可以达到福田区的竹子林，直线距离大约6km。
测试结果：空旷的环境下至少可以保证6km的通话距离。
这组测试数据应该是可信的。并且还可以进一步推测，假如把该对讲机拿到泰山山顶来做试验，通信距离会远远超过6km。但由此得出在空旷的开阔地通信距离也可以达到6km，这个推论是不准确的。
我们知道，发射功率、接收灵敏度一定的电台，由于电波传播方式的不同，通信距离相差甚远。当两人手持对讲机均站在开阔的地面上进行联络时，尽管双方都能相互“看见”，但此时电波的传播路径已贴近地面，地面的传播损耗占主导作用，不可忽略。这时的传播方式不能看作视距传播，而是地面波传播。许多对讲机厂家说明书中所说的通信距离就是指这种传播情况下的通信距离。如好易通的TC2108，频率范围：146～174MHz 、450～470MHz，载波输出功率：2.0W，通信距离：3 km （开阔地）。
当通信中有一方在高楼或高山上时，传播路径由靠近地面的AB变成了远离地面的AC，见图1。此时由地面引起的传播损耗减少了许多，通信距离自然也就增加了。
笔者和BG4RYN也做过类似的试验。我们用国产的TK6188（2W、400～470MHz）进行了通联，开阔地通信距离约3km，当一方登上紫金山时，通信距离都在10km以上。这种通信距离的成倍增加并不是机器性能造成的，而是电波传播的方式发生了改变。
高度对传播的影响
收、发天线的高度对通信距离的影响是显而易见的。在发射天线和接收天线高度一定的情况下，由于地球表面的弯曲，存在着一个极限可视距离，我们把这个极限距离称为视线距离。如图2所示，在标准大气折射时，视线距离可用公式D = 4.12（■+■）km来计算。从公式中可以看出，随着收、发天线高度H1、H2的增大，视线距离也逐渐增加。
下面是BG6AHP在2004年5月1日做的一次V段小功率远程通联试验记录。
“五月一日与芜湖的BD6AD约好做通连实验。我在滁州琅琊山顶峰（海拔310m），用YAESU FT-23 发射功率2.5W，拉杆天线；BD6AD在赭山顶峰（海拔80m），用健伍G71A，5W工作，用随机原配小橡胶天线，实际通联信号一直在54～57。两地距离约100km……”
从这个通联记录中我们可以明显地看到高度对通信距离的影响。我们将两个山峰的高度代入上述公式，计算出视线距离D正好是109 km。有些HAM在做远距离通信试验时发现，通信距离往往超过视线距离很多，此时做出贡献的不仅仅是高度，还有可能是大气折射或ES层的反射。
墙壁损耗和城市峡谷
V/UHF电波在城市中的传播非常复杂。电波的传播极大地受到高楼和地形的影响，信号通过墙壁和地面的反射及透射，以及建筑物边缘的绕射，从发射到接收可能有多个传播路径。无论是反射还是透射，都对传播产生了很大的损耗，导致通信距离减小。在开阔地通信距离达3km的对讲机，在两个相距不到100米的商场内已无法很好地通联，可见墙壁的穿透损耗是非常大的。
许多城市的繁华地段矗立着无数座高层建筑，相邻的高楼在每条街道的两边形成了连续的楼面，走在高楼林立的街道犹如进入了城市峡谷。纵横交错的城市峡谷给电波传播提供了一个特别的通道。如果你在闹市区做一次通信试验，你会发现一些有趣的现象。
图3是南京新街口地区的示意图。我们在这个区域用对讲机（2W、430MHz）做了一次通信试验。通信一方站在新街口十字路口O点，另一方以O点为圆心，在半径为1.5km的圆弧上移动，比较不同位置的通信效果。我们发现A、C位置附近信号只有51～53或无法通联，这容易理解，电波已没有能力穿透N层墙壁，而在B、D点的大街上信号很好。若电波走OB、OD直线，仍然要通过N层墙面，也应无法通联。电波走的是哪条路径呢？最大的可能是：电波在P、Q十字路口经建筑物一次或多次反射，沿着“大峡谷”传播的。
视距传播是我们简化电波传播过程，分析研究V/UHF波段电波传播规律的一种方法。在一定的条件下，这种理论分析和实际情况是相吻合的。如果出现V/UHF波段电波的异常传播，这种分析就不能适用了。
本文得到了许多朋友的支持和帮助，在此向他们表示衷心的感谢。
文/徐辉