电磁波传播.doc

. 4. 电波传播波主要分类:(LF) 30—300KHZ (MF) 300 —3000KHZ (HF) 3—30MHZ (VHF) —3GHZ 任何无线电系统都离不开信息在空间的电波传播过程。图1-15 无线通信系统框图电波传输是在一定的媒质中进行的(如:大气层、电离层、地下、水下以及自由空间等),不同媒质对无线电波的传播有着不同的影响。根据不同媒质对电波传播产生的影响,可将电波传播方式大致分为地波传播、天波传播、直接波传播一和散射传播。 地波传播当天线架于地面时,最大辐射方向沿地球表面传播,属于地波传播模式。图1-16 地面波传播地波传输模式都采用垂直极化天线,如直立鞭状天线。地波传播特点:信号稳定,基本不受气象条件、昼夜及季节变化影响,但随频率的增高,传播损耗迅速增加。应用波段:中波、长波、超长波以及短波的低频端。地波是沿空气和大地的交界面传播,地波传播主要取决地面的电参数情况和地面不平坦性。当地面电参数接近良导体时地波传播的损耗比较小,例如海水对于中波、长波呈现良导体。当地面电参数接近介质性质时地波传播的损耗比较大, . 例如干地、岩石地对于短波呈现介质性能。由于地波传播主要取决于地参数,对于单一地面条件的地波场強计算,可以查不同地参数时的地波传播曲线图,下面给岀两张典型的地波传播损耗计算曲线,一张是海水条件下的,另一张是干土条件下的,它们都是在发射功率 1KW , 发射天线增益 时,不同距离、不同频率条件下,电场的大小。可以看岀在相同距离、相同频率条件下,海面场强比干地场强大得多。图1-17 地波传播曲线( 海面 20°C,σ= 5s/m ,ε= 70,p= 1kw) . 图1-18 地波传播曲线(干地, σ=3×10 -5s/m ,ε=3,p=1kw) 天波传播图1-19 天波传播天波传播是指由发射天线向高空辐射的电波,经高空电离层反射后到达接收点的传播方式(也称电离层传播)。主要用于:短波波段。特点:传播损耗小,可以用较小的功率进行远距离通信。缺点:电离层变化较大,因此短波波段内信号不稳定,有严重衰落现象。. 图1-20 空间大气层分布电离层:位于离地面 60Km ~10000Km 范围,是地球大气层顶层的稀薄空气层, 由于太阳紫外线辐射的作用,使气体分子发生电离,形成了由自由电子、正、负离子、中子、原子组成的电离层。电离层的电子密度不是均匀分布的,而是由低到高分布的,可根据电子密度不同分为四层: D 层、 E 层、 F 1 层、 F 2 层。各层高度分布情况如下: 离地面 60公里~ 90公里称作 D层; 90公里~ 140 公里称作 E层;140 公里~ 300 公里称作 F 1层; 300 公里~ 400 公里称作 F 2层。夏季以及部分春秋季的白天, F 1层和 F 2层同时存在,且 F 2层的密度最大。到了夜晚, F 1和F 1合并成一个 F 2层,高度上升。. 图1-21 电离层分布 D层:反射长波,吸收中波,对短波部分吸收,晚上 D层消失. E层:反射中波,对短波衰减. F层:反射短波,晚上 F1和F2合并成 F2层. 天波传播易出现盲区主要是电离层是跳跃式的,。电离层主要是太阳的紫