《电波传播基础》PPT课件

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1、2012,May.8第二讲电波传播基础传输媒质对电波传播的影响电波传播方式分类内容安排干扰与噪声自由空间电波传播天线或自然辐射源所辐射的无线电波，在媒质（如地表、地球大气层或宇宙空间等）中的传播过程就称为无线电波传播。根据不同频段的电波在媒质中传播的物理过程，可将电波传播方式分为地波传播、对流层电波传播、电离层传播、地—电离层波导传播以及外大气层及星际空间电波传播。地波传播无线电波沿着地球表面的传播就称为地波传播。主要用于低频及甚低频远距离无线电导航、标准频率和时间信号的广播、对潜通信等业务。传播

2、特点是：传输损耗小，作用距离远；受电离层扰动影响小，传播情况稳定；有较强的穿透海水及土壤的能力；但大气噪声电平高，工作频带窄。电波传播方式分类对流层电波传播无线电波在低空大气层—对流层中的传播就称为对流层电波传播。按传播机制可分为：①视距传播。当收发天线架设高度较高（远大于波长），电波直接从发射天线传播至接收点（有时有反射波到达），亦称直射波传播。主要用于微波中继通信、甚高频和超高频广播、电视、雷达等业务。其主要传播特点是：传播距离限于视线距离以内，一般为10~50km；频率愈高受地形影响愈大；微

3、波衰落现象严重；10GHz以上电波、大气吸收及雨衰减严重。电波传播方式分类②散射传播。利用对流层中介质的不均匀性对电波的散射作用，实现超视距传播，常用频段200MHz~5GHz。由于散射波相当微弱，传输损耗大，需使用大功率发射机、高灵敏度接收机及高增益天线等设备。单跳跨距可达300~800km，特别适用于无法建立微波中继站的地区，例如海岛之间或需跨越湖泊、沙漠、雪山等的地区。电离层电波传播。无线电波经电离层反射或散射后达到接收点的一种传播方式。依传播机制又可分为：①电离层反射传播，通常称为天波传播

4、。主要用于中、短波远距离广播、通信、船岸间航海移动通信，飞机地面间航空移动通信等业务。主要特点是：传播损耗电波传播方式分类小，可以较小功率进行远距离传播；衰落现象严重；短波传播受电离层扰动影响大。②电离层散射传播，利用电离层中电子浓度不均匀性（通常发生在地面高度90~110km处），对电波的散射作用完成远距离通信得。常用的频段为35~70MHz。其主要传播特点是：传输损耗大；允许传输频带窄，一般为3~5kHz；衰落现象明显。但单跳跨距可达1000~2000km。特别是当电离层受到骚扰时，仍可保持通

5、信。③流行电离余迹反（散）射传播，利用发生在80~120km处流行电离余迹对电波的反（散）射作用，可实现2000km以内的远距离传播。常用频段为30~70MHz。由于流星余迹持续时间短，但出现频繁，可利用它建立瞬间通信，在军事上应用较多。电波传播方式分类地—电离层波导传播电波在以地球表面及电离层下缘为界的地壳形空间内传播。主要用于低频、甚低频远距离通信及标准频率和时间信号的传播。其主要传播特点是：传输损耗小，受电离层扰动影响小，传播相位稳定，有良好地可预测性，但大气噪声电平高，工作频带窄。外大气层

6、及行星际空间电波传播电波传播的空间主要是在外大气层或行星际空间，并且是以宇宙飞船、人造地球卫星或星体为对象，在地—空或空—空之间传播。目前主要应用于卫星通信、宇宙通信及无线电探测、测控等业务中。其传播的主要特点是：因距离远，自由空间传输损耗大，在地—空电路中要受到对流层、电离层、地球磁场以及来自宇宙空间的各种辐射波和高速粒子的影响，例如10GHz以上的电波大气吸收和降雨衰减严重。电波传播方式分类如上介绍的五种电波传播方式，实际工作中往往取其一种作为主要的电波传播途径，在某些条件下可能几种传播途径并

7、存，例如中波广播业务，某些地区既可收到经电离层反射的天波信号，同时又可收到沿地表传播的地波信号。通常是根据不同频段电波传播的特点，利用天线的方向性来限定一种主要的传播方式。在利用电波传递信息、完成无线电通信、广播电视、导航、遥控遥测、雷达等业务中，掌握电波传播的特点及其规律，以及进行必要的传输特性的估算（传输损耗、干扰信号及噪声电平、衰落、时延、交叉极化特性等），是研究各种无线电信道特性和正确论证、设计组织使用各种无线电系统的重要依据。电波传播方式分类传输媒质对电波传播的影响电波传播方式分类内容安

8、排干扰与噪声自由空间电波传播自由空间自由空间是一种理想情况，通常指充满均匀、无耗媒质的无限大空间，并具有各向同性、电导率σ=0、相对介电常数εr=1及相对磁导率μr=1。为各种传播方式提供了一个进行比较的标准，同时也为了简化电波传输损耗的计算。设一天线置于自由空间，在其最大辐射方向上、距离为d的接收点处产生的场强为pt为发射天线输入功率（W），Gt为发射天线增益，d为距离（m），E0为自由空间场强振幅值。为便于实用，或写成：自由空间电波传播(1)当接收天线与来波极化匹配并与负载阻抗