新时期发展环境下，军事、应急救援及导航等行业发展中，短波通信技术得到重视与应用，且在信息化建设覆盖范围不断扩大的背景下，短波通信技术的适用范围变得广泛，为相关领域的发展带来技术支持。因此，相关部门应重点研究短波接收天线性能，明确技术应用原理和基本要求，以提高短波接收天线的应用质量。
1.短波的主要传播特点
短波的传播方式主要有地波和天波两种，因为短波频率高，地波传播时信号能量会受到大地的吸收，衰减迅速，传播距离有限，所以，难以形成广泛覆盖。因此，短波通信主要依赖天波传播，天波是从地面发出，经过电离层反射，后返回地面的电磁波。电离层距离地面数十至数百公里，不受地面障碍物的影响，可以将信号反射到远处，传播距离可达数千公里，甚至可覆盖全球。虽然电离层受到太阳辐射的影响，会产生季节性和时段性的变化，导致信号衰落，但可以通过调整短波频率，选择不同高度的电离层进行反射传播，从而确保短波天波信号的稳定传输。
2.短波接收天线的基本特点
天线是一种实现空中电磁波能量与高频振荡能量转换的关键设备，在短波通信中，短波接收天线尤为重要，能够接收电离层反射后的短波天波信号。在这一过程中，天线发挥着不可替代的作用。短波接收天线种类繁多，如多模多馈天线、对数周期天线、短波扇椎天线等。虽然短波扇椎天线和鱼骨天线等占地大、结构复杂、成本较高，而菱形天线、水平对称振子天线和角笼型天线等则因噪声较大而较少应用，但多模多馈天线因其全向宽带接收特性而备受青睐。随着各类学科技术的不断进步，天线的设计与应用将不断得到优化，通过提升短波接收天线设计水平，为无线通信的发展注入新的活力。
2.1短波接收天线的主要功能
针对信号接收系统的实际运行，主要采用多模多馈天线与旋转对数周期天线，以上天线均能发挥接收天线的基础作用，有利于创设良好的信号接收环境，有助于提高工作频率。同时，短波接收天线为空中电磁波信号能量，可以在相关设备的作用下转化为高频振荡电信号能量。因为信号接收系统处于良好的运行环境中，其周围没有高大的障碍物进行遮挡，且不会受到高压电或广播电视发射器的干扰，能够获得良好的电磁波接收效果。
2.2短波接收天线的方向性
天线设备的主要作用是进行能量转换，体现出明显的方向性特点，即在不同的空间方向上，天线设备能获得差异化接收效果。常见天线类型中，多模多馈天线是全向接收天线，能在水平位置实现全向接收。基于以上特点，多模多馈天线能接收特定信号，而旋转对数周期天线能定向接收信号，主要依据设定的电磁波接收方向进行信号接收，能保证信号接收质量。同时，旋转对数周期天线需要依靠专门的转动装置发挥作用，通过接收不同方向的电磁波，能有效增强某一方向短波频率的接收效果。此外，针对信号接收系统的日常运行，主要通过以上两种天线实现正常通信。
2.3天线的基本结构与工作原理
电磁场理论是天线的理论基础，通常天线在各个方向上接收电磁波的结果可通过利用麦克斯韦方程、天线各项参数计算得到，而在天线接收和发射的过程中，体现出互易性特点，依托对互易原理的分析，在天线发射改为接收时，其方向性函数与辐射阻抗不发生明显改变，由此可见，天线接收环节可理解为发射的逆过程。因此，为进一步提高接收天线的实际工作效率，技术人员应优先选择电阻率低且导电性能良好的技术材料作为天线材料，常见的金属材料有铝、铜和银等。设计人员还需结合对接收信号频率范围的分析，标准化设计天线形状与天线架设长度。
3.多模多馈天线、旋转对数周期天线的性能与应用
3.1多模多馈全向天线的原理与性能
多模多馈全向天线是现阶段相关领域中应用较为广泛的新型短波接收天线之一，多模多馈全向天线的水平波束宽度为360°，此类天线可通过控制四根螺旋线的馈电相位构成相应的辐射模式，该辐射模式具有两高一低特点，具体指拥有两个高角模和一个低角模，配合建立专门的馈电网络，能达到三路同时工作的目的，还能同时为三部接收机的运行提供支持。多模多馈全向天线可实现不同方向的全向接收，主要用于全方位通信信号接收方面。
3.2转动对数周期天线的原理与性能
对数周期偶极子天线由N根不等长的对称振子组成，相邻振子采用交叉馈电方式，馈电点位于最短的振子一侧。对数周期天线的工作频段很宽，天线中最长的一对振子的长度是该天线频段范围内最长波长的二分之一；最短的一对振子的长度比该天线频段范围内最短波长的二分之一要短一些，保证频段内所有信号的接收，同时天线振子长度决定于通信的工作波段。例如，信号接收系统使用的旋转对数周期天线工作频率5.9MHz(λ＝50.8m）—26.1MHz(λ＝11.5m），则天线最长的一对振子长度应为25.4m，最短的一对振子长度小于5.75m。对数周期天线本身可以分为两部分，一部分称为集合线，它负责向各个振子馈电，相当于传输线；另一部分为振子，它的作用是辐射或接收电磁波。集合线的终端可以处于开路状态，终端处于开路状态，也可以接上一个负载ZL或接上一段短截线，这样有利于低端的匹配，从而改善了低端的特性参数。
与固定对数周期天线相比，转动对数周期天线采用了旋转接头，可以在360°范围内转动，对任何方向的电磁波均能以主向接收，避免了定向对数周期天线偏向接收的偏向损耗。其最大特点是能够跟踪、捕捉和判断通讯信号的大致方位。在接收弱信号和各种指标的测量时，一些信号不太强或同邻频干扰较严重的频率不能进行准确和稳定的测量，但转动天线克服了偏向损耗，可在最大方向上接收无线电信号，明显提高电台的信号强度，体现了较强的抗干扰能力，能完成其它天线所不能完成的任务。
结语：短波接收天线在很多行业和领域中得到广泛应用，尤其在人防指挥通信方面的利用率较高，能发挥重要作用，主要用于接收各类重要信号和电磁波，避免遗漏关键信息，为相关工作的落实及安全保障提供坚实基础。通过研究短波接收天线的性能和应用，能明确短波天线的基本特点和适用范围，还能了解短波接收天线的应用优势，进而充分发挥此类天线在相关领域中的支持作用，助力构建健全的安全风险防控体系。
参考文献：
[1]吴刚,乐波,杨雨枫,等.短波接收天线系统核电磁脉冲注入试验[J].强激光与粒子束,2019,31(9):9-9.
[2]沈利强.短波接收天线性能及应用探究[J].卫星电视与宽带多媒体,2022(19):7-9.
