無(wú)線電波的傳播

王 軍

無(wú)線電波的傳播途徑可分為：地波傳播、對(duì)流層傳播、電離層傳播。廣播電視系統(tǒng)中的中波調(diào)幅廣播，主要靠地波傳播、夜晚天波參加傳播；短波調(diào)幅廣播主要靠天波；電視和調(diào)頻廣播靠空間波傳播。

一、電波傳播的途徑

由發(fā)射天線幅射的能量，經(jīng)過(guò)各種可能的途徑到達(dá)接收天線。主要的傳播途徑如圖1所示，它是按照離地面的高度而劃分的。

1、電離層傳播：經(jīng)過(guò)電離層的反射式散射到達(dá)接收點(diǎn)的電波。利用電離層反射的波段是短波及夜晚中波。

2、對(duì)流層傳播：經(jīng)過(guò)對(duì)流層(距地面 10km以內(nèi)的大氣層)反射或散射的電波。超短波常利用對(duì)流層進(jìn)行遠(yuǎn)距離的傳播。此外，地面上的電視和微波波段的電波，從發(fā)射點(diǎn)直接到達(dá)接收點(diǎn)，收和發(fā)兩端點(diǎn)處在直視范圍內(nèi)，稱為直視傳播。所以也把它歸到對(duì)流層傳播。地面直視傳播，是由直射波和地面反射波組成的空間波傳播的。

3、地波傳播：它是指電波沿地球表面繞射的傳播，長(zhǎng)波沿地面繞射傳播的本領(lǐng)最強(qiáng)。白天的中波廣播也是靠地波傳播。實(shí)際上，天線幅射出來(lái)的電波往往不是以單一形式，既有地波也有天波，但總是以一種傳播形式為主。

二、天線電波的波段劃分及各波段傳播的特點(diǎn)

無(wú)線電波的頻譜很寬，按頻率的高低劃分為許多波段，見(jiàn)表1。

由于波長(zhǎng)不同，各波段的主要傳播方式也不同，這就是各個(gè)波段適用于不同業(yè)務(wù)的主要原因，下面簡(jiǎn)述各波段的傳播特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍。

長(zhǎng)波的近距離傳播(300km以內(nèi))主要是靠地波，遠(yuǎn)距離(2000km)傳播主要靠天波，用長(zhǎng)波通信時(shí)，在接收點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)穩(wěn)定。但由于表面波衰減慢，對(duì)其它收信臺(tái)干擾大。長(zhǎng)波受天電干擾的影響很?chē)?yán)重。此外由于發(fā)射天線非常龐大，所以利用長(zhǎng)波作為通信和廣播的不多。僅在越洋通信、導(dǎo)航、氣象預(yù)報(bào)等方面采用。

中波傳播白天天波衰減大，被電離層吸收，主要靠地波傳播，夜晚天波參加傳播，傳播距離較地波遠(yuǎn)，它主要用于船舶與導(dǎo)航通信，波長(zhǎng)為2000—200m的中波主要用于廣播。

短波傳播有地波也有天波。但由于短波的頻率較高．地面吸收強(qiáng)烈，地表面波衰減很快。短波的地波傳播只有幾十公里。天波在電離層中的損耗卻減少，常利用天波進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信和廣播，但由于電離層不穩(wěn)定，通信質(zhì)量不佳，短波主要用于電話電報(bào)通信，廣播及業(yè)余電臺(tái)。

由于超短波頻率很高。地波的衰減很大，電波穿入電離層很深乃至穿出電離層，使電波不能反射回來(lái)，所以不能利用地表面波和天波的傳播方式，主要用空間波傳播，超短波主要用于調(diào)頻廣播、電視，雷達(dá)、導(dǎo)航傳真、中繼、移動(dòng)通信等。

電視頻道之所以選在超短波(未波及分米波)波段上，主要原因是電視需要較寬的頻帶(我國(guó)規(guī)定為8Mllz)。如果載頻選得比較低，例如選在短波波段，設(shè)中心頻率fo=20MHz則相對(duì)帶寬／／f／fo=8／20=40％。這么寬的相對(duì)帶寬會(huì)給發(fā)射機(jī)、天饋線系統(tǒng)、接收機(jī)。以及信號(hào)傳輸帶來(lái)許多困難，因此選超短波波段，提高載頻以減小相對(duì)帶寬。