【正文】 無法建立傳播電路。 ? E層： E層的最大電離出現(xiàn)在地面高度為 110km處，和 D層一樣，電離也是從日出時開始到中午前后達到最大，此后該層逐漸衰變，日落之后只有很小的濃度。 E層的電子濃度小于 F層，大于 D層，不能有效和穩(wěn)定地反射頻率高的短波頻率，但在夜間可以比較穩(wěn)定地反射頻率較低的中波頻率，是中波天波的主要反射層。 從日出開始到中午前后 E層電離密度較大，可反射 頻率。 ? ES層：又稱雜散 E層，約位于 120km的地面高度上。它只是偶然發(fā)生的，是一種異常電離現(xiàn)象，其結(jié)構(gòu)有不同形狀，有時呈圓盤狀，有時很不規(guī)則。因電子濃度很高，能反射遠大于短波波段的頻率，有時能反射 50～ 80MHz 的電波。 ? F層： F層對短波傳輸來說是很重要的，因為 F層很高，能使電波跨越很遠的距離。 F層的低層和高層之間變化性質(zhì)有所不同，因而又分為F1和 F2兩層，但在兩層之間，電子濃度的垂直分布并無明顯的分層。 ? F層的第一部分是 F1層，地面高度為 170至 220km。 F1層只在白天存在，夜間 F1與 F2合二為一。 ? F2層位于地面高度 225至 450km上。該層的高度與一天中的時刻和季節(jié)有關(guān)。同樣在日間，冬季高度最低，夏季高度最高。 F2層在日落之后不完全消失，殘余電離存在的原因在于電子濃度低，故此復(fù)合減慢，以及黑暗之后數(shù)小時仍然有粒子輻射。夜間，殘余電離仍允許傳輸短波頻段，但能夠傳輸?shù)念l率比日間可用頻率要低許多。對可用工作頻率來說，各層的電子濃度是至關(guān)重要要的，較高的工作頻率要電子濃度高的電離層來反射，如果電離層的濃度比較低，同樣的頻率就穿透了。 ⑴ 電離層對電波的能量有吸收作用 ⑵ 電離層對電波能量的吸收與電子濃度和中性分子密度有關(guān) ⑶ 電離層對電波能量的吸收與其頻率的高低有關(guān) 電離層對電波的能量有吸收作用 無線電波在電離層傳播過程中將引起衰減 。 衰減的主要機制是電離層中的自由電子受電波力作用而產(chǎn)生振蕩 ， 電子與重粒子發(fā)生碰撞時電子取自電波的能量發(fā)生遷移 。 以后 ， 在場力作用下開始新一輪振蕩 。 這種不斷反復(fù)的過程使電波能量受到吸收衰減 ，這種現(xiàn)象稱為電離層的吸收 。 返回 電離層對電波能量的吸收與電子濃度和中性分子密度有關(guān) 電離層電離密度大時，單位體積內(nèi)的自由電子的數(shù)目就多，其它粒子的密度也大，則自由電子和其它粒子碰撞的機會就多，吸收就大，反之，吸收就小。 返回 電離層對電波 能量 的吸收與其頻率的高低有關(guān) 頻率低 （ 波長長 ） ， 自由電子受電波的作用時間長 （ 周期長 ） ， 這些自由電子與中性分子或正離子的碰撞機會就多 ， 所以損耗大 ，反之 ， 頻率高則損耗小 。 返回 無線電波在電離層中的折射系數(shù)如下 式表示： 式中 ， N的單位是自由電子數(shù) /m3； f的單位是 Hz。 2811 fNn ?＝電磁波在電離層中的折射 根據(jù)全反射條件，當電磁波頻率 f、 入射角 θ 0和電磁波反射點的電子密度 N之間滿足下式 F2=81N/Cos2 θ 0時，電磁波才能由該點反射回來。如圖所示。 ? 欲建立可靠的短波通信 ， 在短波頻段內(nèi)任意選擇一個頻率是不行的 ，在給定距離和方向的路徑上 ， 在一定時間內(nèi) ， 短波通信只能應(yīng)用一個有限的頻帶 ， 即最高可用頻率 （ MUF） 和最低可用頻率 （ LUF） 兩者之間的頻帶 。 ? 臨界頻率 電波垂直向上發(fā)射時 ， 電離層能反射回來的最大頻率 。 ? 最高可用頻率 MUF 在確定時間，收發(fā)兩端之間僅計及電波靠電離層折射反射傳播的最高頻率，超過此頻率時，電波將穿透電離層而不返回地面，此時的電波頻率叫基本最高可用頻率，即基本 MUF， 靠 E層傳播的最高頻率稱為E層基本 MUF， 靠 F層傳播的最高頻率稱為 F層基本 MUF。 最高可用頻率與電離層的電子密度及電波入射角有關(guān)。電子密度越大， fume值越高。而電子密度隨年份、季節(jié)、晝夜、地點等因素而變化，所以 fume也隨這些因素變化。其次，對于一定的電離層高度，通信距離越遠， fume就越高。這是因為通信距離越遠，其電波入射角 θ 0就越大。 ? 最低可用頻率 LUF 一定發(fā)射類型的業(yè)務(wù)，要求一定的信號強度與噪聲強度之比。如果到達接收點的信噪比低于業(yè)務(wù)要求，則接收到的信號成為無用信號。為了改善信號質(zhì)量，就需增大接收場強，而提高工作頻率是減少路徑電離層吸收損耗、增大接收場強的一種有效方法之一。反之，工作頻率越低，電離層吸收損耗越大，因此工作頻率存在一個最低的限界，也就是說短波通信中存在著一個最低可用頻率 LUF。 在給定時間和特定工作條件下，某頻率信號經(jīng)電離層傳播到接收點處的信噪比等于最低所需信噪比時，該頻率即為最低可用頻率。 ? 最佳工作頻率 ? 工作頻率選擇的是否合適 ， 直接影響到短波通信的質(zhì)量 。 若頻率選的太高 ， 電離層的吸收雖然小 ， 但由于電離層的不穩(wěn)定性 ， 電波容易穿透電離層；若頻率選的太低 ， 雖然能被電離層反射 ， 但一方面電波將受到電離層的強烈吸收 ， 另一方面短波波段的噪聲隨著頻率的降低而增強 ， 結(jié)果使信噪比變壞 。 因此 ， 在保證電波可以反射回來的條件下 ， 盡量把頻率選得高一些 ， 習慣上選擇工作頻率為最高可用頻率的 85%， 這個頻率稱為最佳工作頻率 ， 用 fOWF表示 ， 即 ? fOWF=85%fMUF 返回 短波傳播 短波傳播與傳播模式 短波傳播的基本形式有兩種：一種為沿地球表面?zhèn)鞑?， 稱為地波傳播 ， 適用的頻段為短波的低頻端 。 由于短波波長較短 ， 繞射能力差 ， 沿地面?zhèn)鞑サ乃p較大 ， 所以傳播距離較近 ， 在幾十公里到上百公里之間；另一種是電波經(jīng)電離層反射回地面接收點的傳播 ， 稱為天波傳播 ， 天波傳播可以實現(xiàn)遠距離的通信 ， 比地波傳播的用途廣泛的多 。 短波天波的傳播模式通常指短波傳播的路徑。短波的天波波束是較寬的，發(fā)射的電波波束具有一定的張角，同時天空中存在多層的電離層，所以電波的多條射線可能在不同的高度被反射而到達同一接收點。電波從電離層反射，當仰角為零時，可達到最遠的傳播距離。若從較低的 E層反射，設(shè)其有效高度為 110km， E層一次反射（一跳）的最遠距離為 2022km， 若從較高的 F2層反射，設(shè)其有效高度為 320km， 則反射的一跳最遠距離為 4000km。 不同的通信距離可能有不同的傳播模式，而相同的通信距離也可能存在多種傳播模式 。 各種通信距離可能存在的傳播模式 1E， 1F， 2E2F等代表 E層一跳、 F層一跳、 E層二跳 F層二跳模式 杜巴 (DHA)發(fā)射點覆蓋圖 RFA維語 09:0010:00 11945KHz 功率： 500KW 主向： 50度 天線程式： AHR(S)4/4/ 立陶宛 (SIT) 發(fā)射點覆蓋圖 RFA維語 09:0010:00 9490KHz 功率： 100KW主向： 79度 天線程式： AHR(S)4/4/ ? 在實際的無線電遠距離通信中，多次反射模式不是唯一的方式。當電波頻率比 F2層的臨界頻率低，電波總被反射；若頻率比最高反射頻率高，則波穿透。在臨界頻率和最高反射頻率之間選定一頻率，改變電波離開發(fā)射天線時的入射角，可實現(xiàn)電波在電離層中的滑行傳播，即短波傳播在某特定條件下，存在不經(jīng)電離層多跳傳播而通過滑行傳播，可達到超遠距離進行通信聯(lián)絡(luò)的目的，有可能實現(xiàn)離地面站很遠的，在電離層極大密度以上或以下的衛(wèi)星與地面站之間的通信，其意義是很大的。 短波傳播中的寂靜區(qū)和回波現(xiàn)象 ? 寂靜區(qū)：圍繞著發(fā)射機有一個收不到它的信號的區(qū)域 。在這個區(qū)域里 ， 因短波頻率高 ， 地波衰減很快而傳輸不到 ， 天波又因距離太近反射不到 ， 這個收不到信號的區(qū)域稱為寂靜區(qū) 。 ? 寂靜區(qū)的的范圍大致位于距離發(fā)射機 100至 300KM之間，當接收地點位于這個范圍內(nèi)時，將接收不到電臺信號。而 300至 500KM之間甚至更遠一些的距離，天波信號雖然能夠反射下來，但由于電離層的隨機變化，信號是很不穩(wěn)定的，不能作為發(fā)射機的服務(wù)區(qū)。如全向發(fā)射的頻率的服務(wù)區(qū)范圍為 500至 1000KM，小于 500KM的范圍是它的地波區(qū)、寂靜區(qū)和信號不穩(wěn)定區(qū)域，不是它的服務(wù)區(qū)。而對中遠距離廣播的定向發(fā)射的頻率，由于發(fā)射仰角比全向發(fā)射頻率的小，一次反射的跨度更