无线电接力通信具有以下特点：
- 频率高、频段范围宽：无线电接力通信通常使用微波频段，频率很高，频段范围也很宽，因此通信信道的容量很大。
- 传输质量高：由于工业干扰和天电干扰的主要频谱成分比微波频率低得多，对微波通信的干扰较小，因此微波传输质量较高。
- 建设投资少、见效快：与相同容量和长度的电缆载波通信相比，无线电接力通信建设投资少，见效快，易于跨越山区、江河等地理障碍。
- 相邻站间必须直视：无线电接力通信需要在相邻站点之间保持视线通路，不能有障碍物，这限制了其传播距离。
- 可靠性较高：由于微波的传输质量较高，且频带宽，无线电接力通信的可靠性也较高。
- 适应性强：无线电接力通信能够适应多种地形和应用环境，尤其适用于传统无线电设备无法覆盖到的区域，如建筑群内、大型办公场所内、地下场所等。
- 多跳通信：为了实现远距离通信，无线电接力通信需要在信道的两个终端之间建立若干个中继站，通过中继站将信号放大后再发送到下一站，因此称为“接力”。
- 保密性和隐蔽性较差：与电缆通信相比，无线电接力通信的隐蔽性和保密性较差，容易被窃听。
- 维护成本较高：大量中继站的使用和维护需要耗费较多的人力和物力。
无线电接力通信以其高频率、大容量、快速部署等优点，在军事和民用通信中占有重要地位，但也存在直视传播、保密性差等缺点。
一、 无线电接力通信在提高保密性和隐蔽性方面的最新技术
无线电接力通信在提高保密性和隐蔽性方面的最新技术包括以下几种：
Gaussian-Distributed Spread-Spectrum (GDSS) ：GDSS是一种新型信号传输方案，旨在通过隐藏无线传输的存在来增强安全性。与传统的直接序列扩频(DSSS)技术相比，GDSS利用发射端自然产生的热噪声生成非重复、无特征的信号，从而消除了DSSS的许多缺点。研究表明，GDSS信号在所有信噪比下均无法被检测到，且在频谱中缺乏可识别的峰值，表明其难以检测和拦截，非常适合隐蔽通信应用。
基于存储的网络隐蔽通道和共享秘密：这种方法利用共享秘密和基于存储的网络隐蔽通道进行机遇性安全通信。通过在无线嵌入式系统中使用正常网络数据包进行数据隐藏，这种方法能够在无需中央权威介入的情况下实现安全目标，并具有选择秘密分享算法和网络数据包作为覆盖对象的灵活性。
全双工通信（Full-Duplex Communication, FD） ：全双工通信技术在保密通信中的应用也得到了研究。这种技术允许设备同时进行发送和接收操作，从而提高了频谱效率。然而，为了实现高隐蔽性，可能需要最小化传输功率，这会降低接收质量并影响系统的频率谐波效率。
基于相位漂移的隐写术传输方法：这种方法基于相位偏移键控或正交幅度调制(QAM)中的相位漂移，并被包含在所谓的脏星座技术中。该方案通过漂移校正调制方法生成隐藏信息，具有可变比特率，可以根据所使用的调制类型和无线电信道中的传输条件进行适应。
智能反射面（IRS）辅助的隐蔽通信：智能反射面技术通过被动反射特性与MIMO技术结合，可以灵活构建从Alice到Bob和Willie的反射路径，辅助Alice进行隐蔽通信。IRS的空域重构能力和MIMO的高分辨率能力使空域资源的利用更加精细和高效，从而显著提高隐蔽性能。
线性频率调制与定时信号设计：利用定时信号设计与线性频率调制结合的方法来合成类似噪声信号，以提高无线电通信系统的抗干扰能力和隐蔽性。这种方法通过构造复杂的定时信号结构，可以形成更多信号构造集合，从而显著提高结构隐蔽性。
二、 如何克服无线电接力通信中的直视传播限制
要克服无线电接力通信中的直视传播限制，以实现更远距离的通信，可以采用以下几种方法：
使用中继站进行接力传输：由于超短波通信具有视距传播的特点，其传播距离受到地面障碍物和高山、建筑物的影响。因此，通过设置中继站来分段传输信号，可以有效延长通信距离。例如，在天线高度受限的情况下，地面吸收较强，传输距离约为50公里;而通过中继站转发，可以实现更远距离的通信。
利用大气折射和绕射效应：超短波虽然主要依靠直线传播，但具有一定的绕射能力。此外，大气折射系数随高度递减，使得电波向下弯曲，从而可以进行“超视距”通信。这种现象尤其适用于对流层中大气折射率变化较大的情况。
提高天线高度：增加发射和接收天线的高度可以显著提高视距传播的距离。例如，位于山顶的站点比位于山脚或山谷中的站点拥有更远的视线距离。对于20米高的天线，视线距离大约为18公里;如果该站点位于500米高的山丘上，视线距离可以增加到超过90公里。
采用多跳传播技术：多跳传播是指无线电波从地球表面反射回电离层进行再次反射，从而形成多跳传播。这种传播方式可以使无线电波到达地球上的任何地点，除非在传播过程中被吸收。多跳传播尤其在夜晚没有D层吸收的情况下表现得尤为明显。
使用近垂直入射天波（NVIS）技术：近场宽带天线采用NVIS技术，意味着高频信号近垂直发射，这样从电离层折回地面的信号便能覆盖一个水平面具有全向图的区域。其通信距离从发射点算起可达500公里左右。天波传播依靠高空电离层反射来实现，受地面吸收的影响较小，传输损耗较小。
三、 无线电接力通信系统的维护成本
无线电接力通信系统的维护成本可以通过多种方式降低，以下是一些具体的策略：
开放式无线电接入网络使用低成本、标准化的硬件和软件组件，减少资本支出，并通过云原生无线电基础设施和工具实现零接触自动化，从而降低运营复杂性和运营支出。这种架构增加了供应链的灵活性，减少了对单一供应商的依赖，有助于快速创新和技术成本下降。
通过优化空调使用或转向更被动的冷却方法，可以显著减少冷却成本。例如，利用相变材料(PCMs)和热管的自由冷却方法，以及热泵的热回收方法，可以实现低至零的能耗和运营维护成本。此外，还可以利用可再生能源如光伏电池、风力涡轮机或燃料电池来部分替代传统电力来源，从而进一步降低能源成本和二氧化碳排放。
在无线传感器节点中，使用能量采集技术可以采集“免费”的能量并存储以供使用，从而避免了定期更换电池的需求。这不仅降低了设备的维护成本，还提高了系统的可靠性和寿命。
通过引入自动化和智能化管理系统，可以减少人力巡检的需求。例如，无线温度变送器可以实时提醒操作员注意异常情况，从而每年节省大量维修保养费用。此外，无线通信系统还可以减少巡检工作量并提高安全管理效率。
使用更高频段的无线电设备(如23 GHz频段)可以提高网络性能和可靠性，尤其是在恶劣天气条件下。虽然这可能需要额外的许可证费用和升级密钥，但长期来看可以提高网络的整体韧性。
无线网络化控制系统(WNCs)相较于传统控制系统具有低成本、组网灵活、易于维护等优点。例如，在车辆控制系统中，使用无线网络可节省大量电缆费用。
四、 在军事和民用通信中，无线电接力通信的应用案例
无线电接力通信在军事和民用通信中有着广泛的应用，以下是一些具体的应用案例：
1. 军事通信：
- 英国军队：在塞浦路斯、科威特、普里什蒂纳等地的军用和外交单位使用MIL-STD 188-141A标准的ALE(自动识别信号)和USB(无线电信号)进行通信。
- 美国联合部队（UNID） ：在不同时间点使用ALE和USB进行通信，展示了无线电接力通信在国际军事行动中的重要性。
- 北约军事系统（UNID） ：在不同日期进行无线电通信，涉及多个单位和地点，如CROSPR站与SIGONELLA-SIPRI站之间的ALE/USB通信。
- 俄罗斯军队：在不同时间点使用CW(电码)进行通信，展示了无线电接力通信在俄罗斯军事行动中的应用。
2. 民用通信：
- 紧急搜寻与救援（SAR） ：RNZAF奥克兰与IROQUOIS 309于7月27日完成SAR角色，IROQUOIS 309在瓦尤鲁上空进行无线电通信。
- 气象预报：中国北京气象局在11月21日使用RTTY进行通信，尽管接收质量不佳，但展示了无线电接力通信在气象预报中的应用。
- 航空通信：多个航班和飞机的无线电通信记录，包括航班号、时间、地点、通信内容和状态，展示了无线电接力通信在航空领域的广泛应用。
3. 国际交流：
- 国际航空通信：涉及不同国家的航空公司和军用单位，包括航班信息、天气预报、位置信息等，展示了无线电接力通信在国际航空中的重要性。
- 业余无线电爱好者：如FOXTROT网络中的通信，展示了无线电接力通信在业余无线电爱好者之间的互动。
五、 无线电接力通信与其他无线通信技术优势劣势
无线电接力通信与其他无线通信技术(如卫星通信、蜂窝网络)相比，具有各自的优势和劣势。
1. 优势：
- 覆盖范围广：无线电接力通信可以实现较宽区域的无缝覆盖，不受地理条件限制，地球站建设快速灵活，便于实现快速响应。
- 安装成本低：与电话公司租赁线路或安装电缆的费用相比，无线电设备的安装成本较低。
- 灵活性高：无线电系统可以克服山脉和深谷等障碍，无需特殊处理防止水渗透到铜导体上，且当工厂搬迁时，只需对无线电设备进行少量修改即可重新安装。
- 传输质量高：微波接力通信利用微波波段的高频率和宽频段范围，实现大容量的通信信道，工业干扰和天电干扰影响小。
- 见效快：与同等容量和长度的电缆载波通信相比，微波接力通信投资少、见效快，易于实施。
2. 劣势：
- 速度较低：相比蜂窝网络，无线电接力通信的速度较低。
- 初始资本成本高：虽然长期来看无线电接力通信的维护成本较低，但初始资本成本较高。
- 覆盖范围有限：尽管无线电接力通信可以覆盖较宽区域，但在某些情况下，相邻站间需直视，存在多径效应，且受恶劣气候影响。
- 数据速率受限：无线电接力通信的数据速率受限，尤其是在恶劣气候条件下。
- 隐蔽性和保密性较差：由于大量中继站的存在，隐蔽性和保密性较差。
无线电接力通信在覆盖范围广、安装成本低、灵活性高等方面具有显著优势，但在速度、初始资本成本、覆盖范围和数据速率等方面存在劣势。
