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短波通信是指使用频率在3兆赫兹到30兆赫兹之间的无线电波进行的通信。这个频段的无线电波有一个非常独特的特性，使得它能够在地球表面实现远距离甚至全球范围的通信，而不需要依赖卫星或大量的地面中继站。短波通信设备相对简单，成本较低，这使得它在许多领域仍然具有重要的应用价值。
短波通信主要依靠两种传播方式：地波传播和天波传播。地波是指沿着地球表面传播的无线电波。它会受到地面介质的吸收衰减，传播距离有限，通常在几十到几百公里以内。在海面上，地波的传播距离会更远一些。天波传播是短波实现远距离通信最重要的方式。天波是指向上方空间传播的无线电波，它能够被地球上空的电离层反射回地面，从而实现远距离甚至全球范围的通信。
电离层是地球高层大气被太阳的紫外线、X射线等高能辐射电离而形成的一个区域，大约位于地面以上60公里到1000公里。这个区域含有大量的自由电子和离子，使得它具有导电性，并且能够影响无线电波的传播。电离层不是一个均匀的层，而是根据电子密度和高度分为不同的区域或层，主要有D层、E层、F1层和F2层。当短波电波以一定的角度射入电离层时，会与电离层中的自由电子发生相互作用。这种相互作用导致电波的传播方向发生弯曲，也就是折射。如果电波的频率不是太高，且入射角不是太小，电波就会在电离层中逐渐弯曲，最终被折射回地面，实现远距离传播。
影响短波传播的因素主要有三个方面。首先是频率。对于给定的电离层状态和入射角，存在一个临界频率，高于这个频率的垂直入射电波将穿透电离层而不会被反射。对于斜入射电波，存在一个最高可用频率，高于这个频率的电波将穿透电离层。频率越低，越容易被电离层反射，但也越容易被D层吸收，尤其在白天。其次是入射角。电波射入电离层的角度影响反射效果，掠射角更容易被反射回地面，实现远距离传播，而高仰角发射的电波更容易穿透电离层。第三是电离层状态，这是最重要的影响因素。电离层状态受时间、季节和太阳活动的影响。白天太阳辐射强，电离层电子密度高，可以使用的频率范围更广，但D层吸收也强。夜晚太阳辐射消失，电离层电子密度降低，D、E层消失，F1、F2层合并为F层，低频信号可以传播得更远。
短波通信具有一些独特的特性。它能够实现远距离甚至全球范围的通信，设备相对简单，成本较低，不需要依赖昂贵的基础设施如光缆或卫星。但是，短波传播特性受电离层状态影响很大，信号容易出现衰落和干扰。尽管如此，短波通信在许多领域仍然发挥着重要作用，包括国际广播、业余无线电通信、军事通信、海事和航空通信、应急通信系统以及偏远地区的通信。总的来说，短波通信虽然有其局限性，但由于其独特的远距离传播特性和相对简单的设备要求，在特定场景下仍然是一种不可替代的通信方式。