無(wú)線電波的傳播特性（一）
移動(dòng)通信的一個(gè)重要基礎(chǔ)是無(wú)線電波的傳播，無(wú)線電波通過(guò)多種方式從發(fā)射天線傳播到接收天線，我們按照無(wú)線電波的波長(zhǎng)人為地把電波分為長(zhǎng)波（波長(zhǎng)1000米以上），中波（波長(zhǎng)100-1000米），短波（波長(zhǎng)10-100米），超短波和微波（波長(zhǎng)為10米以下）等等。為了更好地說(shuō)明移動(dòng)通信的問(wèn)題，我們先介紹一下電波的各種傳播方式：
1．表面波傳播
表面波傳播是指電波沿著地球表面?zhèn)鞑デ闆r。這時(shí)電波是緊靠著地面?zhèn)鞑サ�，地面的性質(zhì)，地貌，地物等的情況都會(huì)影響著電波的傳播。
當(dāng)電波緊靠著實(shí)際地面--起伏不平的地面?zhèn)鞑r(shí)，由于地表面是半導(dǎo)體，因此一方面使電波發(fā)生變化和引起電波的吸收。另一方面由于地球表面是球型，使沿它傳播的電波發(fā)生繞射。
從物理課程中我們已經(jīng)知道，只有當(dāng)波長(zhǎng)與障礙物高度可以比較的時(shí)候，才能有繞射功能。由此可知，在實(shí)際情況中只有長(zhǎng)波，中波以及短波的部分波段能繞過(guò)地球表面的大部分障礙到達(dá)較遠(yuǎn)的地方。在短波的部分波段和超短波，微波波段，由于障礙高度比波長(zhǎng)大，因而電波在地面上不繞射，而是按直線傳播。
2．天波傳播
短波能傳至地球上較遠(yuǎn)的地方，這種現(xiàn)象并不能用繞射或其他的現(xiàn)象做解釋。直到1925年，利用在地面上垂直向上發(fā)射一個(gè)脈沖，并收到其反射回波，才直接證明了高層大氣中存在電離層。籍此電離層的反射作用，電波在地面與電離層之間來(lái)回反射傳播至較遠(yuǎn)的地方。我們把經(jīng)過(guò)電離層反射到地面的電波叫天波。
電離層是指分布在地球周?chē)拇髿鈱又校?0km以上的電離區(qū)域。在這個(gè)區(qū)域中，存在有大量的自由電子與正離子，還可能有大量的負(fù)離子，以及未被電離的中性離子。發(fā)現(xiàn)電離層后，尤其近三四十年來(lái)，隨著火箭與衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展，利用這些工具對(duì)電離層進(jìn)行了深入的試驗(yàn)和研究。當(dāng)前電離層的研究已經(jīng)成為空間物理的一個(gè)重要的組成部分，其研究的空間范圍和頻段也日益寬廣。
在電離層中，當(dāng)被調(diào)制的無(wú)線電波信號(hào)在電離層內(nèi)傳播時(shí)，組成信號(hào)的不同頻率成分有著不同的傳播速度。所以波形會(huì)發(fā)生失真。這就是電離層的色散性。同時(shí)，由于自由電子受電波電場(chǎng)作用而發(fā)生運(yùn)動(dòng)，所以當(dāng)電波經(jīng)過(guò)電離層，其能量會(huì)被吸收一部分。而且，從電離層吸收電波的規(guī)律看，若使用電波的工作頻率太低，則電離層對(duì)電波的吸收作用很強(qiáng)。所以天波傳播中有一個(gè)最低可用頻率，低于這個(gè)頻率，就會(huì)因?yàn)殡婋x層對(duì)電波的吸收作用太大而無(wú)法工作。
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