微波技術(shù)與天線(2)(存儲版)
【正文】 表現(xiàn)明顯 , 后者不易被察覺 。 最大的傳輸時延與最小的傳輸時延的差值定義為多徑時延 τ。 媒質(zhì)中的不均勻體如對流層中的湍流團(tuán)將使電波產(chǎn)生散射 。 (722) m 第 7章 電波傳播概論 在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下 , 大氣層的介電常數(shù) εr隨高度增加而減小 ， 并逐漸趨近于 1, 因此大氣層的折射率 n= 隨高度的增加而減小 。 熱吸收與小水滴的濃度有關(guān) , 諧振吸收與工作波長有關(guān) 。 根據(jù)上面的分析 , E=Eθ1+Eθ2 (724) 第 7章 電波傳播概論 圖 7 – 5 直射波與反射波 第 7章 電波傳播概論 式中 , R為反射點處的反射系數(shù) , R=|R|e jφ, f(θ)為天線方向函數(shù) 。 由于電離層電子密度不是均勻分布的 , 因此 , 按電子密度隨高度的變化相應(yīng)地分為 D, E, F1, F2四層 , 每一個區(qū)域的電子濃度都有一個最大值 , 如圖 7 9所示 。 如圖 7 10, 在各薄片層間的界面上連續(xù)應(yīng)用折射定律可得 n0 sinθ0=n1 sinθ1=…= ni sinθi 式中 , n0為空氣折射率 , n0=1,θ0為電波進(jìn)入電離層時的入射角 。 第 7章 電波傳播概論 圖 7 – 13 多徑效應(yīng) 第 7章 電波傳播概論 （ 4） 最佳工作頻率 fopt 電離層中自由電子的運動將耗散電波的能量 , 使電波發(fā)生衰減 , 但電離層對電波的吸收主要是 D層和 E層 。 第 7章 電波傳播概論 ④ 電離層所能反射的頻率范圍是有限的 , 一般是短波范圍 。 第 7章 電波傳播概論 圖 7 – 14 理想導(dǎo)電地面的場結(jié)構(gòu) 第 7章 電波傳播概論 圖 7 – 15 非理想導(dǎo)電地面的場結(jié)構(gòu) 第 7章 電波傳播概論 從以上知識可以得到如下結(jié)論 : ① 垂直極化波沿非理想導(dǎo)電地面?zhèn)鞑r , 由于大地對電波能量的吸收作用 , 產(chǎn)生了沿傳播方向的電場縱向分量 Ez1, 因此可以用 Ez1的大小來說明傳播損耗的情況 。 根據(jù)橫磁波存在的各場分量 Ex1, Ez1, Hy1, 其電場分量在入射平面內(nèi) , 故稱為垂直極化波 。 5千米的區(qū)域 , 在太陽的輻射下 ， 受熱的地面通過大氣的垂直對流作用 , 對流層升溫 。 這種隨機多徑傳播現(xiàn)象 , 使信號產(chǎn)生嚴(yán)重的快衰落 。 什么是地面波傳播 ？ 簡述地面波的波前傾斜現(xiàn)象 。 什么是天波傳播 ？ 簡述天波傳播的特點 。 通過上述分析 , 可以看出對流層散射傳播具有下列特點 : 第 7章 電波傳播概論 ① 由于散射波相當(dāng)微弱 , 即傳輸損耗很大 （ 包括自由空間傳輸損耗 、 散射損耗 、 大氣吸收損耗及來自天線方面的損耗 , 一般超過 200dB） , 因此對流層散射通信要采用大功率發(fā)射機 、 高靈敏度接收機和高增益天線 。 現(xiàn)以對流層散射為例簡單介紹不均勻媒質(zhì)的散射傳播的原理 。 應(yīng)該指出 , 地面波的傳播情況與電波的極化形式有很大關(guān)系 。 并沿地表面形成較小的電場水平分量 , 致使波前傾斜 , 并變?yōu)闄E圓極化波 , 如圖 7 15所示 。 ② 天波傳播的隨機多徑效應(yīng)嚴(yán)重 , 多徑時延較大 , 信道帶寬較窄 。 第 7章 電波傳播概論 （ 2） 由式 （ 7 3 4） 可得電離層能把頻率為 f(Hz)的電波 “ 反射 ”回來的最小入射角 θ0 min為 2m a xm i n0 rc s i nfN??? 由于入射角 θ0＜ θ0min的電波不能被電離層 “ 反射 ” 回來 , 使得以發(fā)射天線為中心的 、 一定半徑的區(qū)域內(nèi)就不可能有天波到達(dá) , 從而形成了天波的靜區(qū) 。 當(dāng)電波進(jìn)入電離層后 , 由于電子密度隨高度的增加而逐漸減小 , 因此各薄片層的折射率依次變小 , 電波將連續(xù)下折 , 直至到達(dá)某一高度處電波開始折回地面 。 ③ 當(dāng)兩天線高度 h1和 h2和間距 d不變時 , 接收點場強隨工作波長 λ呈波動變化 ， 如圖 7 8 所示 。 因此接收天線處的場是直射波與反射波的疊加 。 第 7章 電波傳播概論 圖 7 – 4 大氣層對電波的折射 第 7章 電波傳播概論 2. 大氣對電波的衰減主要來自兩個方面 。 視距傳播時 , 電波是在地球周圍的大氣中傳播的 , 大氣對電波產(chǎn)生折射與衰減 。 因此 ， 引入相關(guān)帶寬的概念 ， 定義相關(guān)帶寬 : ?1??f (7111) 第 7章 電波傳播概論 圖 72 多徑傳輸效應(yīng) 第 7章 電波傳播概論
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