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第一章绪论1.掌握正常的和反常的两种类型传播模式的基本概念；正常的传播机制总是存在，如图1.1所示：反常的传播机制偶然存在，如图1.2所示：2.掌握超短波和微波的主要传播效应。
1、晴空条件下的视距传播——在晴朗天气的情况下，当传播路径两端点之间没有障碍阻挡或者障碍阻挡可以忽略时，超短波和微波按照视距传播。
【视距传播不仅仅是自由空间的传播（即空间扩散损耗）；还要计及大气气体对无线电波的吸收损耗（水汽和氧气对电波的吸收损耗）。
晴空大气中，还存在许多其他复杂的重要的视距传播现象（晴空大气中的层结以及湍流不均匀体对无线电波的反射、折射、多径传播、散射、散焦和聚焦效应等等）。
）】2、绕射传播——当传播路径两端点之间的传播余隙小于第一费涅尔半径时，即波传播的空间受到地面地物某种程度的阻挡时，就会产生绕射损耗。
【对于非视距和超视距传播的情况，绕射损耗可以是很严重的。
绕射损耗的大小与频率、余隙、障碍的位置和形状等因素有关。
为了计算因地面地物障碍阻挡引起的对无线电波的绕射损耗，首先必须制作准确的电路地形剖面图，定义和计算相关的几何参数。
在出现负折射的情况下，绕射损耗尤其严重；在超折射条件下绕射损耗则变小。
所以，当气象条件不稳定时，容易出现绕射衰落。
】3、地形、地物的散射和反射4、雨、水凝体和沙尘对电波的散射和衰减5、多径传播和聚焦效应：【多径传播——大气层结的反射和折射以及地面地物的反射和散射使得在接收点所接收到的信号是多条射线合成的总效果。
这些多径射线具有各自不同的相位和幅度，所以多径射线的合成是向量的合成。
并且由于各条射线幅度和相位的随机变化，最终产生所谓的多径衰落现象，这是对无线电通信的质量水平具有非常重要的影响。
聚焦效应——当射线在对流层中传播时，由于大气折射指数的不均匀性会产生聚焦和散焦效应。
聚焦会使信号大大增强，相反散焦会使信号减弱。
聚焦、散焦何时出现和强度如何均与气象条件有关，而气象变化也是随机的。
篇一：itu-r p.1546-3建议书itu-r p.1546-3 建议书 1itu-r p.1546-3建议书30 mhz至3 000 mhz频率范围内地面业务点对面预测的方法（2001-2003-2005-2007年）范围本建议书对30 mhz至3 000 mhz频率范围内地面业务点对面无线电传播的预测方法做了说明。
该方法打算用于有效发射天线高度小于3 000 m、路径长度在1-1 000 km之间的陆地路径、海面路径和/或陆地—海面混合路径上的对流层无线电电路。
该方法的基础是对经验导出场强曲线进行内插/外推，而该曲线是距离、天线高度、频率和时间百分比的函数。
计算程序还包括对该内插/外推法所得的结果进行校正，以便纳入地形净空和地物遮挡对终端的影响。
国际电联无线电通信全会，a) 考虑到在vhf和uhf波段内规划地面无线电通信业务时，需要对工程师提供规划指南；b) 对于运行于同频道或相邻频道上的发射台而言，确定所需间隔的最小地理距离以避免因远距离上对流层传播造成的不可接受的干扰，是十分重要的事项；c)附件2、附件3和附件4中给出的曲线都基于实验数据的统计分析，注意到a) itu-r p.528建议书为125 mhz至30 ghz频率范围和高达1 800 km距离范围的航空移动业务提供点对面路径损耗的预测指南；b) itu-r p.452建议书为约0.7 ghz以上频率提供地球表面上发射台之间微波干扰详细估值的指南；c) itu-r p.617建议书为30 mhz以上频率范围和100至1 000 km距离范围的超视距无线电中继系统提供点对点路径损耗的预测指南；d)e) itu-r p.1411建议书为短距离范围（最高1 km）室外业务提供预测指南； itu-r p.530建议书为地面视距系统的点对点路径损耗提供预测指南，建议 1 附件1至附件8内给出的程序，应用于30 mhz至3 000 mhz频率范围内和1 km至1 000 km距离范围内对于广播、陆地移动、水上移动和某些固定业务（例如那些采用点对多点的系统）中点对面的场强预测。
第四讲─天波传播（2）●传输特性：慢衰落、快衰落，多径时延工作频率的选择与确定：三原则●传输损耗的估算：L、L bf、L g、L a、L p等●b特殊现象：静区及越距现象、回波现象●短波传播的基本特点：5个●中波：频段，传播方式●广播波段：频段，划分（3个区）EMW Propagation EngineeringEMW Propagation Engineering第五讲视距传播（1）2016, April. 6内容安排自由空间电波传播的菲涅尔区地面对电波传播的影响EMW Propagation Engineering2/29自由空间电波传播的菲涅尔区超短波和微波波段的无线电波，由于频率很高，电波沿地面传播时衰减很大，遇到障碍时绕射能力很弱，不能利用地波传播方式；高空电离层又不能将其反射回地面，因而又不能利用天波传播方式。
通常是利用视距传播方式。
视距传播是指在发射天线和接收天线能相互“看见”的距离内，电波直接从发射点传到接收点（有时包括地面反射波）的一种传播方式。
按收发天线所处的空间位置不同，视距传播基本可分为三类：①是指地面上的视距传播，例如中继通信、电视、广播以及地面上的移动通信等。
②是指地面与空中目标如飞机、通信卫星等之间的视距传播、③是指空间飞行体之间的视距传播，如飞机间、宇EMW Propagation Engineering3/29宙飞行器间的电波传播等。
无论是地面上的或地对空的视距传播，其传播途径至少有一部分是在对流层中；此外，当电波在低空大气层中传播时，还可能受到地表面自然的或人为的障碍物的影响，将会引起电波的反射、散射或绕射现象。
因此，电波总是在实际的媒质中传播的。
人们常把在真空中进行的“自由空间传播”这种理想情况，作为研究实际传播问题的起点。
在收发天线之间的电波传播所经历的空间，存在着对传输电磁能量起主要作用的空间区域，称为传播主区。
若在这一区域中符合自由空间的传播条件，则可认为电波是在自由空间内传播。
菲涅尔区在17世纪惠更斯首先提出，波在传播过程中，波面EMW Propagation Engineering4/29上每一点都是一个进行二次辐射球面波（子波）的波源，而下一个波面就是前一个波面所辐射的子波波面的包络面。
后来菲涅尔发展了这个原理，认为波在传播过程中，空间任一点的辐射场，是包围波源的任意封闭面上所有点的二次波源发出的子波在该点相干叠加的结果。
这就是惠更斯─菲涅尔原理。
EMW Propagation Engineering5/29自由空间电波传播的菲涅尔区菲涅尔波带示意图EMW Propagation Engineering6/29自由空间电波传播的菲涅尔区第一菲涅尔带Z1是一小凸圆面，从其中心与其边缘到达P点的波程差为λ/2，由它辐射到P点的场强，可以看成是许多幅度相同、相位由零到π依次变化的诸矢量之和，其总矢量长度等于一个半圆弧由起点至终点的长度B1。
用类似方法可求出第二菲涅尔带Z2辐射场的矢量长度B2。
因相邻菲涅尔带在P点产生的辐射场相位是相反的，所以，当计及Z2的作用后，P点的场强削弱了。
EMW Propagation Engineering7/29自由空间电波传播的菲涅尔区由于各带上二次波源在P点产生的场强，与射线行程（r0+nλ/2）及角度α（各环带面元法线与该点至P点的射线间的夹角）有关，S面上半径越大的环带，在P点产生的场强振幅就愈小，因此B2<B1。
同理Z3的辐射场又削弱了Z2的场从而使P点的场强增强。
其余各环带作用依次类推，尽管相邻两环带在P点的场强有180°的相位差，且其振幅又相差的很小，但二者场强却不能完全抵消。
随着环带数目的增多，P点场强呈波动变化，但波动幅度越来越小。
8/29EMW Propagation Engineering自由空间电波传播的菲涅尔区如此所有菲涅尔带在P点产生的总场强振幅，可以用n项收敛级数之和来表示，其中正、负号表示相位的变化，即B B B B B B B0 1 2 3 4 5 6(1)B B B B B1 1 B 3 3 B 52 42 2 2 2 2EMW Propagation Engineering9/29自由空间电波传播的菲涅尔区由于级数中每一项与它相邻两项算数平均值相差甚lim B 0小，且，所以上式可近似为nnBB (2)10 2即是说第一菲涅尔带Z1在P点产生的辐射场近似为自由空间场强的两倍。
若要使P点场强等于自由空间场强，不一定需要很多的菲涅尔带，可只取第一菲涅尔带面积的1/3即可。
在PQ两点间插入一块假想的无限大平面S，它垂直于PQ连线，这相当于以无限大的球面包围波源Q，因此可在S面上划分菲涅尔带，r d1 1 2r d2 2 22(3)n r n d n2EMW Propagation Engineering10/29自由空间电波传播的菲涅尔区平面上菲涅尔带图中ρn，r n及d均分别远大于波长。
因d和λ都是常数，所以ρn+r n=d+nλ/2=常数。
若S面平移，这些点的轨迹正是以Q、P为焦点的旋转椭球面，这些旋转椭球面所包围的空间区域就称为菲涅尔区。
11/29EMW PropagationEngineering自由空间电波传播的菲涅尔区与序号n=1、2、…对应称为第一、第二…菲涅尔区，它们与S面相截，就在该平面上出现相应的第一、第二…菲涅尔带。
传播主区工程上将第一菲涅尔区和“最小”菲涅尔区（指S面上所截面积为第一菲涅尔带面积1/3的那个相应的空间区域），作为对电波传播起主要作用的空间区域，称传播主区。
令第一菲涅尔区半径为F1，则有d F d F dd1 12 1 1 2 2解得(4)2 2F Fd d d d1 1 1 11 2 1 2d d 21 2d dF 1 2 (5)1dEMW Propagation Engineering12/29自由空间电波传播的菲涅尔区得令最小菲涅尔区半径为F0，依据定义有1F F2 20 13d dF00.577F10.5771 2d(6)(7)上述公式中各量均取相同单位。
可见d一定时，λ愈小，传播主区的半径愈小，菲涅尔椭球区愈长，最后退化为一直线，这是通常认为光的传播是直线传播的根据所在。
EMW Propagation Engineering13/29内容安排自由空间电波传播的菲涅尔区地面对电波传播的影响EMW Propagation Engineering14/29地面对电波传播的影响视线距离因地球是球体，凸起的地表面会阻挡视线。
视线所能达到的最远距离称为视线距离，简称视距以d v表示。
设地球半径为r0，收发天线高度分别为h1和h2，d v=d1+d2，并考虑地球半径r0=6370km，有dv 3.57 hh km(7)1 2若考虑大气不均匀性对电波传播轨迹的影响，如考虑标准大气折射的情况下，（7）可修正为dv 4.12 hh km(8)1 2式中h的单位为m。
按收发天线间距离可分为三个区域，即d<0.7dv的亮区，0.7dv<d<(1.2~1.4)dv的半阴影区，以及d>(1.2~1.4)dv区域，称阴影区。
实际的视距传播应满足亮区条件，以减小绕射损失。
EMW PropagationEngineering15/29●地面反射的影响在视距传播中，接收点场强除直射波外，还经常收到地面反射波。
❖地面菲涅尔区设地面为无限大的理想导电平面地时，地面的影响可用镜像法分析。
EMW PropagationEngineering16/29地面上有效反射区─地面上第一菲涅尔椭球区尺寸为①椭圆的中心点（一般情况不为反射点）d 2h h hdy(9)1 1 201 22d h h1 2②椭圆的长半轴d d 4h hda1 2(10)1 22d h h1 2③椭圆的短半轴(11)a2b d h h11 2d上式中，h1、h2>>λ, d>>λ以及d>>(h1+h2)。
EMW PropagationEngineering17/29地面对电波传播的影响若考虑球面地的情况，可按下图进行估算：地面反射区的纵向长度（长轴）近似为2a z0.2z(12)z d dmax mind R hmax 2 0 1d d R hmin 2 0 2而横向（短轴）长度近似等于两天线间的第一菲涅尔区最大半径F1max的20倍，即(13)2b 20F 10d1maxEMW PropagationEngineering18/29地面对电波传播的影响❖地面反射波电波在传播过程中遇到两种不同媒质的光滑界面，而界面的尺寸又远大于波长时，就会发生镜面反射。
天线辐射的实际上是球面波，但当波源和反射区相距很远时，到达反射区的电波可视为平面波，因而可采用平面波的反射定律。
当通信距离较近，例如d<0.1d v时，可以把地面视为平面地。
当满足h1、h2>>λ, d>>λ以及d>>(h1+h2)等条件时，可应用（9）~（11）计算地面上有效反射区大小。
若该区域内地面时光滑的，则可按光滑平面地的情况来处理，并根据地质电参数（ε、μ、σ）及电波的入射角计算反射波场强的大小和相位。
依据电磁理论，当平面波从空气投射到半导电媒质的地面时，产生电波反射和透射现象，即部分能量被反射EMW PropagationEngineering19/29地面对电波传播的影响部分能量透射入地面。
反射波按照入射线、反射线和反射面法线共面以及反射角等于入射角的方向传播。
反射波场强为E (13)R 为反射系数，E 为反射点处的入射波场强。
①对于垂直极化波(14)R sin Δ- j60 cos Δ2r2sin Δ+ j60 cos Δr②对于水平极化波(15)Rj60 sin Δ- j60 cos Δ2rj60 sin Δ+ j60 cos Δ2r rEMW PropagationEngineering20/29地面对电波传播的影响(a)海水（b）中等干燥地面上的反射系数21/29EMW Propagation Engineering地面对电波传播的影响⑴反射系数模值总小于1。
反射系数的相位是滞后的。
垂直极化波的相位总是大于180°，而水平极化波滞后的相位总是小于180°。
但随着电波入射仰角的变化，R H的幅度和相位变化明显，而R V的幅度和相位则变化不大。
对垂直极化波而言，实际地面的反射比较接近理想导电地，特别是在波长较长或投射角较小的区域近似程度更高。
对于水平极化波其反射系数模存在一个最小值，对应此值的投射角称为布鲁斯特角（Brewster），记为ΔB；在ΔB两侧，反射系数相角180°突变。
