中文摘要：

传统天波通信常采用全向发射，造成严重的相互干扰，导致系统容量低；另外，多径时延扩展使得相干带宽较低，限制了高数据速率传输。该项目提出利用发射端窄波束提高系统容量及增大信道相干带宽。本项目做了如下关于窄波束天波通信信道的研究 1. 提出一种时变双层平谷电离层电子密度模式。该模式将电离层详细分层，符合实际电离层分层结构；反射区电子密度采用时变抛物分布，使得电子密度数学模式简单；并能反映地球表面任意观察点处电离层每日的变化。 2. 在中远距离天波通信中，提出在发端利用窄波束来提高天波信道相干带宽。接着，建立窄波束中远距离天波信道模型。最后给出了窄波束信道功率谱的表达式。对不同时刻的窄波束信道特性计算分析表明，使用窄波束天线阵列能有效地提高相干带宽以及信噪比。 3. 对跖通信属于超远距离天波通信。针对对跖通信独特的信道特性，提出在发射端使用天线阵列，利用方位角和仰角方向的窄波束来增大相干带宽。实例计算证实了该方法的有效性，并且表明方位角方向的窄波束也是提高相干带宽的主要因素。