1
移动通信原理与设备
1.2.4.1 1.4.1 电波的传播方式

1.4.1 电波的传播方式

电磁波从发射方到达接收方,中间的传播方式有天波、地波、直射波、散射波4种形式。

如图1-10所示。

img13

图1-10无线电波的4种传播形式

1.天波

天波是经过空中电离层的反射或折射后返回地面的无线电波。

所谓电离层,是地面上空40~800 km高度电离了的气体层,包含有大量的自由电子和离子。这主要是由于大气中的中性气体分子和原子,受到太阳辐射出的紫外线和带电微粒的作用所形成的。电离层能反射电波,也能吸收电波,对频率很高的电波吸收得很少。短波(即高频)是利用电离层反射传播的最佳波段,它可以借助电离层这面“镜子”反射传播,被电离层反射到地面后,地面又把它反射到电离层,然后再被电离层反射到地面,经过几次反射,可以传播很远。

2.地波

地波是指电磁波沿地球表面传播的形式,也称表面波传播。

由于地面上有高低不平的山坡和房屋等障碍物,只有能绕过这些障碍物的无线电波才能被各处的接收机收到。当波长大于或相当于障碍物的尺寸时,就可以绕过障碍物到达它们的后面。地面上的障碍物尺寸一般不大,长波可以相当容易地绕过它们,中波和中短波也能较好地绕过去,短波和微波由于波长较短,很难绕过它们。由于地球是一个大导体,地球表面会因地波的传播引起感应电流,因此地波在传播过程中要损失能量,频率越高损失的能量也越多,所以地波主要适用于长波、中波和中短波通信,适宜在较小范围里的通信和广播业务使用。

3.直射波

直射波是指电磁波采用视距传播方式,常用于微波传输。

微波由于频率高、波长短,它既不能以地波的形式传播,又不能依靠天波的形式传播,和光一样,沿直线传播。由于地球表面是球形的,微波沿直线传播的距离不大,一般只有几十千米。在进行远距离通信时要有中继站,由某地发射出去的微波被中继站接收,并加以放大、处理,再传向下一站,像接力赛那样一站传一站,经过很多中继站可以把电信号传到远方。

4.散射波

散射波是指电磁波在传播过程中遇到大气层不均匀分布的时候产生的散射现象。