电波传播理论基础概述.
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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。
电波传播基础知识无线电波传播(radio wave propagation)频率从几十赫(甚至更低)到30000千兆赫左右(波长从几万千米到0.1毫米左右)整个频谱范围内的电磁波,称为无线电波。
发射天线或自然源辐射的无线电波,通过介质或受到介质分界面的影响,而到达接收天线的过程,称为无线电波传播。
无线电波在介质或介质分界面的影响下,有被折射、反射、散射、绕射和吸收等现象。
接收点的无线电信号,也有衰减和干扰出现。
为了确定无线电系统的频率、功率、增益、灵敏度、信号噪声比和工作方式等,都需要对无线电波传播特性有所了解。
根据何种介质或何种介质分界面对电波传播产生主要的影响,可将常遇到的电波传播方式分为:(1)地波传播(电波传播主要受地球表面的影响)。
(2)对流层电波传播(电波传播主要受对流层影响)。
(3)电离层电波传播(电波传播主要受电离层影响)。
(4)地—电离层波导电波传播(电波传播主要受电离层下缘和地面的影响,此外还有埋地天线、地壳中电波传播、火箭喷焰、再入等离子体鞘套和核爆炸等影响)。
各种频段的无线电波的传播方式和特点及其应用,可见各有关词汇。
地波传播(propagation of ground wave)沿地球表面的无线电波的传播,称为地波传播。
其特点是信号比较稳定。
在讨论地波传播问题时,一般是将对流层视为均匀介质(有时认为对流层的折射指数垂直梯度为常数),电离层的影响不予考虑,而主要考虑地球表面对电波传播的影响。
半导电性地球表面的影响,一方面使地波的垂直方向电场强度远大于水平方向电场强度,并因在地面上产生感应电流,使地波有较大的衰减;另一方面,由于地球是椭球形,在视线距离以外,地波传播可以认为是围绕弧形地球面的绕射传播。
垂直偶极子所产生的地波垂直电场E通常表示为E=E0ν其中:E0为理想导电地面上的垂直电场,ν称为衰减因子,它是频率、距离和地面电参数的复杂函数。
一般说来,频率愈高,地面电导率愈低,地波随距离衰减就愈快。
电波传播原理资料电波传播原理(英文:Propagation of radio waves)是指电磁波在空间中的传播过程,是无线通信的基础。
电波是一种电磁波,由振动的电场和磁场组成,可以在空气和其他介质中传播。
电波的传播原理包括发射、传播和接收三个主要环节。
本文将详细介绍电波传播的原理及相关知识。
首先,电波的发射是指将电信号转化为电磁波的过程。
电磁波的频率范围很宽,从低频的几赫兹到高频的几百千兆赫兹不等。
不同频率的电磁波在空间中的传播特性也有所不同。
发射源可以是无线电台、移动通信基站、卫星等。
无线电台是指专门发射和接收电波的设备,它可以将电信号转化为电磁波并向四面八方传播。
其次,电波传播是指电磁波在空间中的传播过程。
电波在空气中的传播速度非常快,约为每秒3×10^8米。
电磁波在空间中的传播是个复杂的过程,受到多种因素的影响,包括频率、天线高度、地形、大气状况等。
以无线电通信为例,低频电波的传播距离远,但传输速率低;高频电波的传播距离近,但传输速率高。
地形和大气状况也会影响电波的传播,如山脉和建筑物会造成衰减和阻挡,大气遇到不稳定层时会发生折返传播现象。
最后,电波的接收是指将传播中的电磁波转化为电信号的过程。
接收设备一般包括天线和接收器。
天线是接收电磁波的装置,它能够将电磁波转化为电信号。
不同类型的天线适用于不同频率的电磁波。
接收器是将接收到的电信号转化为可被手机、电视等设备处理的信号。
接收到的电信号可能受到干扰,如多径效应和杂散电波。
为了提高接收质量,常常需要进行信号处理和解调过程。
总结来说,电波传播原理涉及到发射、传播和接收三个环节。
电波发射将电信号转化为电磁波,电波传播是电磁波在空间中的传播过程,电波接收将传播中的电磁波转化为电信号。
电波的传播受到频率、地形、大气状况等因素的影响,也受到技术和设备的限制。
深入了解电波传播原理对于无线通信的设计和优化非常重要。
电波传播知识点总结一、电波传播的基本概念1. 电波的概念电波是指一种电与磁场交替振荡并在空间中传播的波动。
它是一种媒介无关的波动,能够在真空中传播,因此在通信中广泛应用。
根据频率的不同,电波可以分为射频波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等不同类型。
2. 电磁波的特性电波是电磁波的一种,具有电场和磁场交替变化的特性。
它们的传播速度为光速,能够穿透大部分非金属物质,因此在通信、雷达、遥感等领域得到广泛应用。
同时,电磁波也具有反射、折射、衍射和干涉等典型波动特性。
3. 电波传播的基本原理电波的传播是通过电磁波在空间中的传播来实现的。
电波的传播通过自由空间传播、大气传播、地面传播和天线辐射等方式,具有一定的传播特性和传播机制。
二、电波传播的传播机制1. 自由空间传播自由空间传播是指电波在真空中的传播,它的传播路径很直线,传播损耗较小。
然而,由于电磁波会受到大气参数、地球曲率、大气湍流等因素的影响,导致传播损耗和衰落。
2. 大气传播大气传播是指电波在大气层中的传播,其传播路径受到大气层折射作用和反射作用的影响。
大气传播存在不可预测的多径效应和多普勒效应,对于通信和雷达系统的设计和优化具有重要意义。
3. 地面传播地面传播是指电波在地面上或近地表的传播,其中包括地面波传播、地堑波传播和地球曲率衍射等传播方式。
地面传播受地形、植被、建筑物等地物影响较大,需要在工程设计中充分考虑。
4. 天线辐射天线辐射是指电波的辐射传播过程,其传播路径可根据发射天线和接收天线的性能进行优化设计。
天线辐射包括方向性辐射、极化辐射和功率辐射等关键技术,与无线通信系统息息相关。
三、电波传播的传播特性1. 传播距离电波的传播距离受频率、功率、天线高度等因素的影响,传播距离可以通过地形、大气状况和天线性能等条件进行合理估算。
传播距离是影响通信质量和传输速率的重要因素。
2. 传播损耗电波的传播损耗是指在传播过程中电波功率的衰减,其主要原因包括自由空间传播损耗、大气传播衰减、地面波散射损耗等。