第10章 天波传播

《无线电基础（第五版）习题册》答案课题一无线电通信系统和信号传输任务1 认识无线电通信系统和无线电波一、填空题1．发送设备接收设备传输媒质2．波长频率波长频率3．20 Hz 20 kHz 340 m/s 很快很远4．3000 GHz以下频率频率5．300 k～3000 kHz 3 M～30 MHz 30 M～300 MHz6．中短超短超短微7．地天直射8．波长波长小波长小长中9．天波短10．差大短地波天波11．超短波地波天波直射波12．直射波高远13．地天反射直射反射直射14．基带15．基带高频振荡基带已调波16．基带载波已调波17．数学表达式波形图18．频率频谱分析仪19．抗干扰共地地线黑信号线测试钩红二、选择题1．D 2．A 3．D 4．B 5．D 6．B 7．C 8．C 9．A 10．A 11．B 12．B 13．D 14．A 15．D 16．A 17．C 18．B三、综合题1．答：无线电通信系统由发送设备、接收设备和传输媒质三大部分组成。

发送设备把发信者需要发送的原始信息先变换为电信号，再转换成高频振荡信号并由天线发射出去。

传输媒质是无线电通信系统中在发送设备和接收设备之间的物理通路。

接收设备先把从天线接收下来的无线电波转换为高频振荡信号，然后转换成低频电信号，再还原出原来传递的信息。

2．答：（1）无线电波是指频率为3000 GHz以下，在自由空间传播的电磁波。

（2）无线电波是一横电磁波，无线电波在真空中的传播速度与光速c相等，无线电波在自由空间或介质中传播具有直射、折射、反射、散射、绕射以及吸收等特性。

3．答：（1）无线电波一般分为甚长波、长波、中波、短波、超短波、微波等波段。

（2）无线电声音广播一般使用中波、短波和超短波波段，而电视广播一般使用超短波或微波波段。

4．答：无线电波的传播方式主要有地波传播、天波传播和直射波传播等三种。

5．答：（1）调制就是在传送信号的一方（发送端）将所要传送的基带信号搭载到高频振荡信号上的过程。

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篇一：电磁波传播原理4. 电波传播波主要分类:1. 长波低频(LF) 30—300KHZ2. 中波中频(MF) 300—3000KHZ3. 短波高频(HF) 3—30MHZ4. 超短波甚高频(VHF) 0.3—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。

4.1 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4.6dB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)4.2 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）。

绪论单元测试1.天线是一种开放式辐射系统，传输线是一种闭合式传输系统A:对B:错答案:A第一章测试1.设均匀双线的导线半径为，双线轴线间的距离为，则均匀双线的特性阻抗为：A:B:C:D:答案:D2.半波振子天线的方向图:A:在E面和H面都是8字形B:在H面为8字形，在E面为圆形C:在E面为8字形，在H面为圆形D:在E面和H面都是圆形答案:C3.设某天线输入功率为，增益为，辐射功率为，方向系数为，则距离天线距离为的测试点出最大电场强度为A:B:C:D:答案:AB4.某天线的增益系数为20dB，工作频率为0.6GHz，则有效接收面积为（）m2。

A:1.99B:1.97C:1.98D:2.00答案:A5.电基本振子的零功率波瓣宽度2θ0为（）A:45°B:360°C:90°D:180°答案:D第二章测试1.天线与馈线之间连接时要考虑：A:平衡输出B:交叉馈电C:阻抗匹配D:平衡馈电答案:CD2.提高直立天线效率的关键在于A:提高辐射电阻B:降低辐射电阻C:降低损耗电阻D:提高损耗电阻答案:AC3.短波鞭状天线一般具有很高的效率。

A:对B:错答案:B4.驻波天线，也称为谐振天线，天线上以驻波能量存在，其输入阻抗具有明显的谐振特性，天线工作频带较窄。

A:错B:对答案:B5.半波对称振子的方向系数D是（）A:1.67B:1.65C:1.64D:1.66答案:C第三章测试1.与驻波天线相比，行波天线具有以下优点A:较高的效率B:较好的单向辐射特性C:较高的增益D:较宽的工作带宽答案:BCD2.以下天线中行波天线有A:菱形天线B:引向天线C:螺旋天线答案:AC3.螺旋天线是一种最常用的线极化天线。

A:对B:错答案:B4.为了提高菱形天线的增益，可采用回授式菱形天线结构。

A:错B:对答案:A5.行波天线，天线上以行波能量存在，其输入阻抗基本不受频率变化影响，天线工作频带较宽。

在前面我们已经谈到了干扰信号必须具有的基本属性，其中最关键的特性就是干扰信号的能量特性，即如何使作用于被干扰的接收机所接收的干扰信号有足够的能量。

本章从这个观点出发来探讨对各标准频段干扰的可能性。

为了达到干扰的目的，我们很容易想到只要增加干扰功率或缩短干扰距离就可以办到。

在一般情况下，增加干扰发射机的功率和无限制地缩短干扰距离会使任何频段，任何一种无线电通信都会受到干扰，使其不能工作或者工作能力被降低。

然而，干扰设备的配置条件总是受到各种限制，干扰距离也不能无限制的缩短。

当把干扰机配置在离开接收机的距离，在实际中是允许的最小值时，对某种通信方式干扰奏效所需的干扰功率，在技术上是可实现的时候，我们就认为这种通信方式的干扰是可实现的。

反之，就认为这种通信方式的干扰是不可能的。

显然，作用于被干扰的接收机上的干扰电平除了和发射功率有关而外，还与电波传播紧密相关，而且干扰发射机发射的干扰功率作用于接收机电平的大小在许多情况下主要由它来决定。

因此，分析各频段电波传播的特点，就可以比较容易地得出各频段中各种通信方式干扰的可能性。

无线电通信所用的频率（波长），分为12个频段（波段），如表7.1所示。

7.1127.1.1电波传播方式可以归纳成如下几类。

（1）表面波传播表面波传播路径如图7.1所示。

这时电波是紧靠着地面，沿着大地与空气的分界面进行传播的。

当电波紧靠着实际地面—起伏不平的地面传播时，由于地球表面是半导体，使电波发生变化和能量被地面吸收，地面对表面波能量吸收的强弱与电波的频率、地面的性质、地貌、地物等因素有关。

表面波在传播过程中，由于能量逐渐被大地吸收，很快减弱（波长越短，减弱越快），因而传播距离不远。

但地波不受气候影响，可靠性高。

这种传播方式使用于中波及长波。

在军用短波及超短波小型电台进行近距离通信也广泛使用。

另一方面由于地球表面是球型，使沿它传播的电波发生绕射，这样电波可以到达视线范围以外。

从物理知识中我们已经知道，只有当波长与障碍物高度可以比较的时候，才能有绕射功能。

天线与电波传播天线部分：引言天线是一种用来发射或接收电磁波的器件，是任何无线电系统中的基本组成部分。

换句话说，发射天线将传输线中的导行电磁波转换为“自由空间”波，接收天线则与此相反。

于是信息可以在不同地点之间不通过任何连接设备传输，可用来传输信息的电磁波频率构成了电磁波谱。

人类最大的自然资源之一就是电磁波谱，而天线在利用这种资源的过程中发挥了重要的作用。

第一讲：传输线基础知识在通信系统中，传输线(馈线)是连接发射机与发射天线或接收机与接收天线的器件。

为了更好的了解天线的性能与参数，首先简单介绍有关传输线的基础知识。

传输线根据频率的使用范围区分有两种类型：1、低频传输线；2、微波传输线。

这里重点介绍微波传输线中无耗传输线的基础知识，主要包括反映传输线任一点特性的参量：反射系数Γ、阻抗Z 和驻波比ρ。

一、反射系数Γ这里定义传输线上任一点处的电压反射系数为()()''''''''2()()()00j z j z j zl U z z U z U z e Uzee βββ-+--+-Γ=====Γ (1)由上式可以看出，反射系数的模是无耗传输线系统的不变量，即 ()'l z Γ=Γ (2) 此外，反射系数呈周期性，即()()''/2g z m z λΓ+=Γ (3) 二、阻抗Z这里定义传输线上任一点处的阻抗为 ()()()'''U z Z z I z =(4)经过一系列的推导，得出阻抗的最终表达式()''00'0tan tan l l Z jZ z Z z Z Z jZ zββ+=+ (5) 三、驻波比ρ(VSWR)这里定义传输线上任一点处的驻波比为 ()()'max 'minU z U zρ=(6)经过一系列的推导，得出阻抗的最终表达式 11l lρ+Γ=-Γ (7)此外，这里还给出反射系数与阻抗的关系表达式()()()()()()''''''011z Z z Z z Z z Z z Z z Z +Γ=-Γ-Γ=+ (8)这里还简单介绍一下传输线理论所要用到的一些基本参数，例如特性阻抗0Z 以与相位常数β，具体表达式如下： 02,L Z LC C πβωλ===(9) 此外，不同的系统有不同的特性阻抗0Z ，为了统一和便于研究，常常提出归一化的概念，即阻抗()'0Z z Z 称为归一化阻抗()()''Z z Z z Z =(10)第二讲：基本振子的辐射一、电基本振子的辐射电基本振子(Electric short Dipole)又称电流元，无穷小振子或赫兹电偶极子， 它是指一段理想的高频电流直导线，其长度l 远小于波长λ，其半径a 远小于l ，同时振子沿线的电流I 处处等幅同相。

《无线电波的发射、接收和传播》讲义一、无线电波的概述在我们的日常生活中，无线电波无处不在。

从手机通信到广播电视，从卫星导航到无线网络，无线电波在信息传递中扮演着至关重要的角色。

那么，什么是无线电波呢？无线电波是一种电磁波，它的频率范围非常广泛，通常被分为不同的频段。

这些频段具有不同的特性和用途。

无线电波可以在真空中传播，其传播速度与光速相同，约为 3×10^8 米每秒。

二、无线电波的发射要实现无线电通信，首先需要将信息加载到无线电波上并发射出去。

这就涉及到无线电波的发射过程。

1、振荡器振荡器是产生高频振荡电流的设备。

它就像是一个源头，为后续的发射提供了基础的高频信号。

2、调制有了高频振荡电流还不够，我们还需要将需要传递的信息（比如声音、图像等）加载到这个高频电流上，这个过程叫做调制。

调制分为调幅和调频两种方式。

调幅（AM）是使高频振荡电流的振幅随着信号的变化而变化。

比如在广播中，声音信号的强弱会改变高频电流的振幅。

调频（FM）则是让高频振荡电流的频率随着信号变化。

在调频广播中，声音的变化会导致高频电流的频率发生改变。

3、天线经过调制后的高频电流需要通过天线发射出去。

天线的形状和尺寸会影响发射的效果。

一般来说，天线的长度与所发射无线电波的波长有一定的关系。

三、无线电波的传播无线电波发射出去后，就会在空间中传播。

其传播方式主要有以下几种：1、地波传播沿着地球表面传播的无线电波称为地波。

地波传播比较稳定，适用于中波和长波的传播。

但地波的传播距离有限，而且容易受到地面障碍物和地面电气特性的影响。

2、天波传播被发射到空中的无线电波，在经过电离层的反射后回到地面，这种传播方式称为天波传播。

天波传播适用于短波通信，可以实现远距离的传播。

但电离层的状态会随着时间和地理位置的变化而变化，这会影响天波传播的稳定性和可靠性。

3、空间波传播直接从发射天线传播到接收天线的无线电波称为空间波。

空间波主要适用于超短波和微波的传播，常用于卫星通信、雷达和无线电视等。

无线电测向理论试题库一、填空题。

1、无线电测向竞赛项目分（个人单项、个人全能、单项团体赛）2、无线电测向锦标赛应在两个业余波段（3.5兆赫和144兆赫）进行3、1887年，德国科学家（赫兹）证明了电磁波的存在。

4、无线电测向技术按竞赛过程的先后分为（起点测向，途中测向，近台区测向）。

5、1895年，意大利（马可尼）取得无线电专利权，开始远距离无线电通信试验。

6、起点测向包括（起点前技术，起点测向，离开起点）三部分。

7、1895年，俄罗斯人（波波夫）拍发第一封电报。

8、途中测向包括（首找台确定，到位技术，途中跑及道路选择）三部分。

9、近台区测向技术包括（沿方向线跟踪，交叉定点，比音量，无信号找台，搜索）等。

10、短距离80米波段信号源发射电磁波是（垂直极化波）。

11、无线电波按传播途径可分为（天波，地波，直射波，地面反射波）四种。

12、80米波段测向主要使用（地波）传播，2米波段测向主要使用（直射波和地面反射波）传播。

13、无线电波在传播中的主要特性有：（直线传播，反射与折射，绕射，干涉）四种。

14、当信号源的发射天线垂直于地面时，天线辐射电磁波的电场也垂直于地面，称为（垂直极化波）。

当天线平行于地面时，天线辐射电磁波的电场也平行于地面，称为（水平极化波）。

15、短距离80米波段信号源3号电台的呼号是（―――――. . . ）。

16、短距离80米波段信号源8号电台的呼号是（――—. . ）。

17、全部电台方向线的最大夹角不足（15度）的电台分布，称为直线布台。

18、电台方向线的最大夹角大于（15度）小于（60度）的布台方式称为小角度布台。

电台方向线间最大夹角大于（60度）小于或等于（180度）的布台方式称为大角度布台。

19、电台分布的夹角大于180度小于或等于（360度）的布台方式称为（环形布台）。

20、在测向过程中，用磁性天线的小音点对着电台方向左右摆动，声音最小时磁棒端点所指方向即为电台的准确方向，这一过程称为测（双向）。