微波技術與天線(2)(編輯修改稿)
2025-06-16 06:12 本頁面
【文章內容簡介】 雨引起的衰減 。 第 7章 電波傳播概論 3. 在視距傳播中 , 除了自發(fā)射天線直接到達接收天線的直射波外 , 還存在從發(fā)射天線經由地面反射到達接收天線的反射波 ， 如圖 75 所示 。 因此接收天線處的場是直射波與反射波的疊加 。 設 h1為發(fā)射天線高度 , h2為接收天線高度 , d為收 、 發(fā)天線間距 , E為接收點場強 , Eθ1為直射波 , Eθ2為反射波 。 根據上面的分析 , 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 , R=|R|e jφ, f(θ)為天線方向函數 。 如果兩天線間距離 dh1, h2, 則有 (725) ??????????????rfREErfEErkkrj02j01e)(e)(?????????????FrfEaEkrj0e)(????（ 726） 其中 第 7章 電波傳播概論 ])([je1 ??????? rrkRF式中， 而 dhhdhhdhhrr 21212221 22)(2)( ???????將其代入式 （ 7 2 7） 得 )/(j 212e1 ????? dhhkRF當地面電導率為有限值時 , 若射線仰角很小 , 則有 RH≈RV≈1 (727) (728) (729) (7210) 第 7章 電波傳播概論 式中 , RH為水平極化波的反射系數 。 RV垂直極化波的反射系數 。 對于視距通信電路來說 , 電波的射線仰角是很小的 （ 通常小于 1176。 ） , 所以有 ????????? ??dhhF dhhk 21/2j π2s i n2e121（ 7211） 第 7章 電波傳播概論 由上式可得到下列結論 : ① 當工作波長和收 、 發(fā)天線間距不變時 , 接收點場強隨天線高度 h1和 h2的變化而在零值與最大值之間波動 ， 如圖 7 6 所示 。 ② 當工作波長 λ和兩天線高度 h1和 h2都不變時 , 接收點場強隨兩天線間距的增大而呈波動變化 , 間距減小 ， 波動范圍減小 ， 如圖 7 7所示 。 ③ 當兩天線高度 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 。 第 7章 電波傳播概論 圖 7 – 6 接收點場強隨天線高度的變化曲 第 7章 電波傳播概論 圖 7 –7 接收點場強隨間距 d的變化曲線 第 7章 電波傳播概論 圖 7 – 8 接收點場強隨工作波長 λ的變化曲線 第 7章 電波傳播概論 天波傳播 1. 電離層是地球高空大氣層的一部分 , 從離地面 60km的高度一直延伸到 1000km的高空 。 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 。 電離層主要是太陽的紫外輻射形成的 , 因此其電子密度與日照密切相關 ——白天大 , 晚間小 , 而且晚間 D層消失 。 電離層電子密度又隨四季不同而發(fā)生變化 。 第 7章 電波傳播概論 圖 7 9 電離層電子密度的高度分布 第 7章 電波傳播概論 2. 仿照電波在視距傳播中的介紹方法 , 可將電離層分成許多薄片層 , 每一薄片層的電子密度是均勻的 , 但彼此是不等的 。 根據經典電動力學可求得自由電子密度為 Ne的各向同性均勻媒質的相對介電常數為 2erfN???其折射率為 2 e ??? f Nn式中 , f為電波的頻率。 (731) (732) 第 7章 電波傳播概論 當電波入射到空氣 —電離層界面時 , 由于電離層折射率小于空氣折射率 , 折射角大于入射角 , 射線要向下偏折 。 當電波進入電離層后 , 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 , 直至到達某一高度處電波開始折回地面 。 可見 , 電離層對電波的反射實質上是電波在電離層中連續(xù)折射的結果 。
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