传播环境对微波系统空间干扰的影响

《传播环境对微波系统空间干扰的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、传播环境对微波系统空间干扰的影响　　【摘要】在规划微波频段的无线电系统时，还应当充分考虑微波频段的各种其它传播模式。根据系统所处的传播环境分析其可能受到视距内、视距外的干扰源干扰的可能性，这样才能最大限度地保证系统的可靠性。　　【关键词】传播空间微波干扰　　微波系统因其传输容量大、线路质量稳定、频率资源空间可复用性强等优点，在多方面得到广泛应用。一般将微波系统视为视距传播系统。但实际上，电波传播环境对微波频段的电波传播有较大影响。　　一、微波频段的传播机制　　在微波频段，干扰信号可能以多种方式从干扰源传播至受扰。其中，信号传播在

2、全时段存在的“长期”传播机制，主要有视距传播、绕射传播和对流层散射传播。　　干扰信号传播如果受天气等变化的因素的影响，只能在一段时间内存在，则属于“短期”传播机制。主要有因多径效应而显著增强的视距传播、水凝物散射、上升层反射/折射、大气波导等。　　二、微波频段传播机制的特点及其对系统间电磁兼容的影响　　（一）视距传播　　视距传播是造成干扰的主要传播方式。视距传播的机制比较简单，但在地形比较复杂的地面传播环境中，由于地面、地形、地物反射等因素的存在，会出现多径传播效应，有时会使视距传播干扰信号增强。　　（二）绕射传播　　电波在传播

3、过程中遇到尺寸远大于波长的障碍物时，会有部分能量改变传播方向，辐射到被障碍物遮挡的区域中去。受扰点接收干扰信号的强度受障碍物的尺寸和特点、电波被阻挡的程度、电波波长的决定。在没有视距传播路径时，绕射传播有比较精确的计算方法，可根据障碍物的形状，分为球面绕射、刃峰绕射和圆柱形截面障碍绕射。　　（三）对流层散射传播　　这种传播机制的原理比较复杂，有多种解释。一般可看作是由于对流层折射指数随机不均匀体对入射无线电波的再辐射，将无线电传送到视距距离以外的一种传播机制。对流层折射指数理论上讲在水平方向是均匀的。因此折射指数的等值面应当是与

4、地球同心的球面。但实际上，等值面很少是同心球形状的，而是具有各种尺度的不均匀体。折射指数不均匀体在入射电波的照射下会产生二次辐射，使原来朝一个方向传播的电波在偏开的方向上也有能量传播。偏开的角度越大，能量就越小。这就是对流层散射传播的机制。　　当干扰台站与受扰台之间相距很远时，受地球曲率的影响，绕射传播的强度非常小，而散射传播还可以维持相对较高的强度。一般来说，散射传播的干扰信号决定了受扰台站接收的背景干扰信号水平。如果接收台站对干扰非常敏感，或者是在可以形成散射传播的环境中，存在功率极大的台站，如雷达，则可能成为影响系统间电磁

5、兼容的因素。由于此机制下干扰信号可以传播很远（数百公里），因此必须认真加以分析。　　（四）水凝物散射　　大气中的水凝物，如雨滴、云雾等，对微波频段的电波有散射作用，可以成为干扰台站与受扰台站之间的干扰传播途径之一。值得注意的是，水凝物散射作用是全向的，即使降雨远在大园路径之外也可以引起的电波的散射。在降雨频繁地区，需考虑水凝物对微波系统间干扰的影响。　　（五）上升层反射/折射与大气波导　　大气的折射率随高度变化。如果在某个高度上发生大气折射率的明显变化，在此高度上就形成了折射率突变的大气层结。从地面上，电波以一定角度入射这到这一

6、位置，会发生向地面的反射，或是连续折射而使电波重新入射向地面。如果在地面和大气层结中或是两个不同的大气层结中发生连续的来回反射，形成使电波传向远方的导波结构，就形成了大气波导。大气波导是造成短时期内微波系统间干扰的最重要因素。因为电波以此机制传播时，衰减很小，而且能超越地平线沿地面传播相当远的距离（在海面上可超过500公里）。当传播距离为数百公里时，其传播衰减低于自由空间传播衰减。大气波导的形成与气候有重要关系。在海边，大气波导发生的概率较高。在内地有些地方也有较高的发生概率。进行微波系统间电磁兼容分析时，需要认真考虑所在传播环

7、境的大气波导发生的概率，将其作为一个重要因素来分析系统间的干扰。　　三、微波系统间干扰传播环境的影响　　进行微波台站布局规划，指配微波台站工作频率时，必须对台站可能受到的干扰情况做出分析，才能保证台站的正常工作。进行分析时，考虑的重点就是台站所处的传播环境。如前文所述，干扰信号可能以多种机制传播，特点各不相同。这些机制能够在多大程度上发挥作用。与环境因素有密切的关系。从这些传播机制各自特点上可以看出，在微波频段，需要研究的环境因素主要包括两个方面：　　一是地面的特性。这主要包括地面及其地面覆盖物，它是影响微波频段无线电波传播的一

8、个重要因素。地面及其覆盖物可以引起无线电波的反射、散射、遮蔽和阻挡（绕射衰减）效应，这些传播现象与地面的地形、地面的电磁特性和地形粗糙度紧密相关。例如：水面和没有农作物覆盖的平原地区的田野，地面反射可以很强烈；在森林地区和山区，地面反射很小。城市的房屋建筑会无线