在设计短波无线通信链路时，应根据系统设备指标，如发射机功率、发信天线增益、工作频率、电离层衰减（天波时）、地表衰耗（地波时）、空间衰耗、本地噪声、收信天线增益、接收机灵敏度、接收端所需要的最低信噪比要求等，计算天线方位角、仰角与架设高度等架设参数。
一、接收点预期信噪比计算
1、接收点预期信号功率Pe的计算
当把发射功率Pt以dBm为单位，发射天线增益Gt和接收天线增益Gr以dBi为单位（即以全向辐射器为基准的增益）、线路传输损耗Lb以dB为单位时，则接收点可预期获得的信号功率Pe（dBm）为：
Pe = Pt + Gt + Gr - Lb。
2、接收点有效噪声功率Pn的计算
设接收点的有效噪声功率Pn以dBm/Hz为单位，则Pn = Fa + Gr -174。式中Fa为接收点的有效噪声系数。
3、接收点预期高频信噪比S/N的计算
S/N = Pe - Pn = Pt + Gt - Lb - Fa + 174 （dBm/Hz）
二、通信大圆距离的计算
发射台和收信台间的地理距离称为大圆距离，地球A、B两点之间进行短波通信，如图2-1所示。则大圆距离D的计算公式为下式，式中，x1为发射端地理纬度（度），x2为接收端地理纬度（度），y1为发射端地理经度（度），y2为接收端地理经度（度），D为收发两端点之间的大圆距离(km)，d为收发两端点之间大圆弧对应的地球中心夹角（°）。
D = 111.17d
cos d = sin x1 sin x2 + cos x1 cos x2 cos (y1 - y2)
图2-1：短波通信地球A、B两端点之间的大圆距离
三、天线方位角的计算
通信两端点之间的方位角b1和b2的计算公式为下式，式中，b1为发射端至接收端的方位角（°），b2为接收端至发射端的方位角（°）。其方位角的含义详见下图3-1。
cos b1 = (sin x2 - sin x1 cos d)/cos x1 sin d
cos b2 = (sin x1 - sin x2 cos d)/cos x2 sin d
图3-1：短波通信方位角
四、天线仰角的计算
天线仰角的计算公式如下式，式中，β =h/R = 电离层高度/地球半径；θ = d/2 = D×360°/4πR，D为收发两端点之间的大圆距离（km），d为收发两端点之间大圆弧对应的地球中心夹角（°）。
tan Δ = {[β - (1 + β)(1 - cos θ)]/[(1 + β)sin θ]}
地球半径R取6370km，F2层取320km，由cos b2得F2层一次反射时的最佳仰角，E层取110km，由式cos b2得E层一次反射时的最佳仰角，计算结果如表4-1所示。
表4-1：通信距离与最佳辐射仰角
五、天线架高的计算
天线架设高度Ha的确定依据是天线垂直方向图主瓣一定要对准通信仰角Δ。天线垂直方向图与天线的程式和工作波长有关，并且不同天线的关系不一样，这里给出了水平对称振子天线的架高和工作波长λa的关系式如下，其式中各符号的含义及要求详见下表5。
Ha = λa/4sin Δ
λa = c /[(fmax + fmin)/2] = (2λmaxλmin)/(λmax + λmin) (m)
表5：天线架高计算式中符号含义及要求
六、短波电路预测计算模型
传统的计算大都是利用上述方法或手册提供的图表来完成，虽然计算复杂、操作烦琐且精度比较低，但比较直观，适合单个台站的维护使用。如中国电波传播研究所等单位在1981年曾受国家无线电管理委员会委托编写了一本图表手册（短波场强计算），德国的盖哈德·布劳（Gerhard Braun）1982年编著了《短波通信线路工程设计》一书，提供了大量的最新图表资料，一直以来是比较好的专著之一。具体的图表操作步骤，请参考上述两书，按图索骥。
近年来，随着科学计算软件（如MATLAB）的广泛应用，人们开始用计算机编程的方法来代替繁杂的图表作业，相应提出了一些数学模型，其核心就是如何对电离层的电子密度分布进行数学描述，归纳起来大致可以分为三类：理论型、统计型和经验型，其释义详见下表6-1。
表6-1：理论型、统计型与经验型的释义
国际上比较著名的几种预测模型（软件）有：AMBCOM模型、IONCAP模型、VOACAP模型、REC533模型、FTZ模型和ICEPAC模型，等等，下表6-2给以了简单介绍。
表6-2：国际上比较著名的短波电路预测计算模型（软件）简介
总之，国际上先后提出了众多的计算模型，由于考虑问题的切入点不尽相同，因此其各有特色和优点。遗憾的是，这些计算通常也只能有工程意义上的吻合，需要在实际运行中需要不断进行统计分析，逐步进行调整。
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