电波传播的几个基本概念

无线电系统与电波传播无线电系统是现代电子与电气工程领域的重要组成部分，它在通信、广播、雷达、导航等领域发挥着关键作用。

而电波传播则是实现无线电系统功能的基础，它涉及到电磁波在空间中的传播和传输过程。

本文将重点探讨无线电系统与电波传播的关系以及相关技术。

一、电磁波的基本概念电磁波是一种由电场和磁场相互作用而产生的能量传播形式。

它具有波动性和粒子性，可以在真空中传播，并且具有不同的频率和波长。

根据频率的不同，电磁波可以分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等不同类型。

二、电波传播的基本原理电波在传播过程中会受到多种因素的影响，包括传播介质、地形地貌、天气条件等。

其中，传播介质是影响电波传播最重要的因素之一。

根据传播介质的不同，电波传播可以分为地面波传播、天波传播和空间波传播等几种类型。

1. 地面波传播地面波传播是指电波沿着地球表面传播的过程。

这种传播方式适用于低频和中频的无线电波，其传播距离较短，一般在几百公里范围内。

地面波传播受到地形地貌的影响较大，如山脉、建筑物等会对电波的传播路径和传播损耗产生显著影响。

2. 天波传播天波传播是指电波在大气中传播的过程。

这种传播方式适用于中频和高频的无线电波，其传播距离较长，可达数千公里。

天波传播受到大气层的影响较大，如电离层、大气湍流等会对电波的传播路径和传播损耗产生显著影响。

3. 空间波传播空间波传播是指电波在空间中自由传播的过程。

这种传播方式适用于高频和超高频的无线电波，其传播距离较远，可达数百公里至几千公里。

空间波传播受到地球曲率的影响较大，如地球曲率会限制电波的传播距离和传播范围。

三、无线电系统的基本组成无线电系统由多个组成部分构成，包括发射机、接收机、天线、传输介质等。

发射机负责将电信号转换成电磁波信号并发射出去，接收机负责接收并解调电磁波信号，天线则用于辐射和接收电磁波信号，传输介质则承载电磁波信号的传输。

无线电系统的设计与优化需要考虑多个因素，包括传输距离、传输速率、传输可靠性等。

无线电传播的基本方式电波传播是研究由辐射源所辐射的无线电波通过自然条件下的媒质到达接收天线的传播特性和规律。

电波传播的基本方式有以下几种：一、表面波传播地面上的天线沿地面辐射的电波，沿地面向远处传播。

表面波传播又称为地表面波传播、地波传播，主要用于超长波，长波，中波和短波波段。

表面波其辐射电波只要是沿着地表传播，随着传播距离的增大，电波强度逐渐减弱。

由于水平极化的表面波衰减较大，因此表面波的主要极化形式是垂直极化。

地表的电参数与形状是影响地波传播的主要因素。

地波在向前传播的过程中有部分能量传入地下，随着传播距离的增大，电波将逐渐减弱，这里除了因扩散引起的自然衰减外，还有大地的吸收衰减，大地的吸收衰减跟大地的电参数和电波的波长有关。

地波传播过程中存在波前倾斜的现象，在接收垂直单极天线发射的地波时，为了有效地接收各场分量，应采用相适应的天线极化形式。

在地面上适宜用垂直极化天线，地下适宜采用埋地天线，水下适宜采用漂浮的水平极化天线。

大地的电导率越大，电磁波波长越长，地波传播的衰减就越小。

同时，因为大地是一种稳定的媒质，不受气候，地磁，太阳辐射等因素影响，所以地波传播是非常稳定的。

电磁波的频率越低，传播损耗越小，短波频段利用地波进行近距离通信的频率约为1.6MHz~5MHz。

地波的衰减随频率的升高而增大，所以即使用1000W的发射机，地波传播距离也仅为100KM左右，所以这种传播形式不宜用作无线电广播或者远距离通信。

此外，传播距离还和传播路径上的媒质的电参数密切相关，沿海面传播的距离远远超过沿陆地传播的距离。

二、视距传播发射天线和接收天线限于在互相“看得见”的视距内的直射线传播称为视距传播。

地面通信，卫星通信以及雷达都是这种传播形式。

视距传播又称为直线波传播，主要用于超短波和微波波段的电波传播。

视距传播主要指在超短波和微波波段，收发天线远离地面处于相互能“看得见”的距离内，电波直接从发射天线传播到接收处的一种传播形式。

电波传播原理
电波传播原理是指电磁波在空间中传播的方式和规律。

电磁波包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等，它们在传播时具有相同的物理性质。

电磁波的传播需要介质的支持，可以是气体、液体、固体或真空。

在传播过程中，电磁波会通过周期性的变化产生电场和磁场，形成电磁场的波动。

电磁波的传播速度是一个重要的参数，通常用光速来表示。

在真空中，电磁波的传播速度为299,792,458米/秒。

在不同的介质中，电磁波的传播速度会发生变化，根据介质的不同，传播速度会减小或增大。

电磁波的传播具有直线传播和衍射传播两种方式。

直线传播指的是电磁波在空间中传播的直线路径，不会发生弯曲或偏折。

衍射传播是指电磁波在遇到边缘或障碍物时发生弯曲和扩散，改变传播方向。

电磁波的传播还受到频率和波长的影响。

不同频率和波长的电磁波具有不同的传播特性。

低频电磁波会更容易穿透建筑物和其他障碍物，但传播范围较短；高频电磁波传播范围更广，但对障碍物的穿透能力较差。

总而言之，电波传播原理是通过介质支持电磁波在空间中传播的方式和规律。

它涉及到电磁场的波动、传播速度、传播方式
以及频率和波长等因素的影响。

电波传播原理是无线通信和广播等电磁波应用的基础。

三维工程技术培训讲义三维工程技术培训讲义无线电波的基本概念第一部分无线电波的基本知识无线电波的基本概念 无线电波的传播方向 无线电波的极化方式 无线电波的传播速度 自由空间的传播知识 无线电波的衰落特性无线电波是一种能量传输形式，在传播过程中，电 场和磁场在空间是相互垂直的，同时这两者又都垂直于 传播方向。

12三维工程技术培训讲义三维工程技术培训讲义无线电波的传播方向无线电波的极化方式 无线电波在空间传播时，其电场方向是按一定 的规律而变化的，这种现象称为无线电波的极化。

无线电波的电场方向称为电波的极化方向。

如果电 波的电场方向垂直于地面，我们就称它为垂直极化 波。

如果电波的电场方向与地面平行，则称它为水 平极化波。

34三维工程技术培训讲义三维工程技术培训讲义无线电波的传播速度 无线电波和光波一样，它的传播速度和传播媒质 有关。

无线电波在真空中的传播速度等于光速。

我们 用Ｃ＝３０００００公里／秒表示。

在媒质中的传播 速度为：Ｖε`＝Ｃ/√ε，式中ε为传播媒质的相对 介电常数。

空气的相对介电常数与真空的相对介电常 数很接近，略大于１。

因此，无线电波在 空气中的传播速度略 小于光速，通常我们 就认为它等于光速。

5无线电波的传播方式)直射 直射是无线电波在自由空间传播的方式。

)反射 当电磁波遇到比波长大得多的物体时，就会发生反射。

反射常发 生在地球表面、建筑物和墙壁表面。

)绕射（衍射） 波在传播时，若被一个大小接近于或小于波长的物体阻挡，就绕 过这个物体，继续进行。

)散射 散射就是由于介质中存在的微小粒子（异质体）或者分子对电磁 波的作用，使电磁波偏离原来的传播方向而向四周传播的现象。

61三维工程技术培训讲义三维工程技术培训讲义无线电波的传播方式无线电波的衰落特性 衰落一般分为快衰落与慢衰落两种) 慢衰落12 34慢衰落是由接收点周围地形地物对信号反射，使得信号电平在几十米范 围内有大幅度的变化，若MS在没有任何障碍物的环境下移动，则某点信号 电平与该点和发射机的距离有关。

移动通信的基本技术之电波传播在我们如今的生活中，移动通信已经成为了不可或缺的一部分。

从随时随地与亲朋好友的通话，到便捷地获取各种信息，移动通信的便利性让我们的生活变得更加丰富多彩。

而在这背后，电波传播作为移动通信的一项基本技术，起着至关重要的作用。

那么，什么是电波传播呢？简单来说，电波传播就是无线电波在空间中的传播方式和规律。

当我们使用手机进行通话或者上网时，手机发出的信号就是以电波的形式向基站传输，同时基站发出的信号也通过电波传递到我们的手机上。

电波传播的方式有多种。

其中，最常见的是直射波传播。

想象一下，当我们在一个开阔的场地，没有任何障碍物阻挡，手机直接与基站进行通信，这时候电波就像一条直线一样从发射端直接到达接收端，这种传播方式就是直射波传播。

它的特点是信号强度较大，传输质量较好，但需要发射端和接收端之间有清晰的视线通道。

然而，在实际的环境中，往往很难有完全畅通无阻的传播路径。

这时候，就会出现反射波传播。

比如，电波遇到建筑物、山脉等较大的障碍物时，会像光遇到镜子一样被反射回来。

这些反射波可能会与直射波相互叠加或者抵消，从而影响信号的强度和质量。

有时候，我们在某些地方通话质量不好，信号时强时弱，很可能就是反射波在“捣乱”。

除了反射波，还有绕射波。

当电波遇到障碍物的边缘时，会发生弯曲，绕过障碍物继续传播。

这种绕射现象在城市环境中非常常见，比如电波绕过建筑物的拐角或者通过狭窄的街道缝隙传播。

虽然绕射会导致信号强度有所衰减，但它在一定程度上保证了通信的连续性。

此外，散射波也是电波传播的一种方式。

当电波遇到粗糙的表面或者不均匀的介质时，会向各个方向散射。

比如在植被茂密的地区，电波会在树叶、树枝等物体表面发生散射。

电波在传播过程中，会受到多种因素的影响。

首先是频率。

不同频率的电波在传播特性上有很大的差异。

一般来说，频率越高，电波的直线传播特性越明显，穿透能力越弱；而频率越低，绕射和散射能力越强，但传输速率相对较低。

无线电波传播的基础知识要了解电磁辐射，那么对于无线电波的电波传播相关的基础知识就要有所了解，只有基于对电波了解、熟悉的基础上才能更好采取合适的电磁辐射的防护措施！一、无线电波的传播特性及信号分析甚低频：VLF，3-30KHz、超长波、波长1KKm-100Km、以空间波为主，主要用于海岸潜艇通信；远距离通信；超远距离导航；低频：LF，30-300KHz、长波、波长10Km-1Km、以地波为主主要用于越洋通信；中距离通信；地下岩层通信；远距离导航；中频：MF，0.3-3MHz、中波、波长1Km-100m、以地波与天波为主，主要用于船用通信；业余无线电通信；移动通信；中距离导航；高频：HF，3-30MHz、短波、波长100m-10m、天波与地波,主要用于远距离短波通信；国际定点通信；甚高频：VHF，30-300MHz、米波、波长10m-1m、空间波主要用于电离层散射(30-60MHz)通信；流星余迹通信；人造电离层通信(30-144MHz)；对空间飞行体通信；移动通信等超高频：UHF，0.3-3GHz、分米波、波长1m-0.1m、空间波，主要用于小容量微波中继通信；(352-420MHz)；对流层散射通信(700-10000MHz)；中容量微波通信(1700-2400MHz)；特高频：SHF，3-30GHz、厘米波，波长10cm-1cm、空间波，主要用于大容量微波中继通信(3600-4200MHz)；大容量微波中继通信(5850-8500MHz)；数字通信；卫星通信；国际海事卫星通信(1500-1600MHz)等；ELF：极低频3~30Hz SLF：超低频30~300Hz ULF：特低频300~3000Hz VLF：甚低频3~30kHz LF：低频30~300kHz中波，长波MF：中频300~3000kHz、波长100m~1000m、中波主要用于AM广播HF：高频3~30MHz波长10~100m、短波主要用于短波广播VHF：甚高频30~300MHz波长1~10m、米波主要用于FM广播UHF：特高频300~3000MHz波长0.1~1m、分米波SHF：超高频3~30GHz波长1cm~10cm、厘米波EHF：极高频30~300GHz波长1mm~1cm、毫米波二、无线电波的传播无线电波按传播途径可分为以下四种：天波-由空间电离层反射而传播；地波-沿地球表面传播；直射波-由发射台到接收台直线传播；地面反射波-经地面反射而传播。

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。

无线电波传播手册第一章无线电波传播原理1.1 无线电波的产生无线电波是一种由电磁场产生的电磁波，其产生过程基于电磁感应定律。

1.2 无线电波的特性无线电波具有波长、频率、速度等特性，其传播受到地形、天气、电离层等因素的影响。

1.3 无线电波的传播方式无线电波的传播方式主要有直线传播、地面传播、天波传播、散射传播等。

第二章空中传播2.1 直射传播直射传播是指无线电波直接从发射天线到达接收天线的传播方式，适用于开放空旷地区。

2.2 折射传播折射传播是指无线电波在穿过不同介质界面时，由于光速的改变而发生弯曲的传播方式。

2.3 绕射传播绕射传播是指无线电波在遇到屏障或障碍物时，在其周围或边缘绕过的传播方式。

2.4 天波传播天波传播是指无线电波在特定频段通过电离层反射和折射后传播到地面的方式。

第三章地面传播3.1 地波传播地波传播是指无线电波在地面与天线之间的接触面上沿地球曲率传播的方式。

3.2 多径传播多径传播是指无线电波由于地面反射、散射等产生多条传播路径，到达接收天线的方式。

3.3 衍射传播衍射传播是指无线电波在遇到障碍物边缘时弯曲传播的方式，适用于山谷、城市建筑密集区等地形。

第四章天波传播4.1 电离层基本概念电离层是指地球大气中电离分子和自由电子较为密集的区域，对无线电波的传播有重要影响。

4.2 太阳活动与天波传播太阳活动引起的电离层变化会对天波传播产生显著影响，太阳黑子数量与无线电通信质量存在关联。

4.3 天波传播相关参数天波传播的状况可通过参数如电离层频率、MUF（最高可用频率）等进行描述和预测。

第五章散射传播5.1 散射现象及机制散射传播是指无线电波在穿越大气中的气体、雾霾、云层等微粒时发生分散传播的现象。

5.2 散射传播的影响因素散射传播的影响因素主要包括频率、信号强度、物体粒径和散射角度等。

5.3 散射传播在通信中的应用散射传播在通信中常用于障碍物背后的信号传输、城市建筑物信号强化等。