電波主要傳播方式

2022-12-19 04:45:02 字數 5163 閱讀 9851

2008-06-05 11:25:45作者:不詳

電波傳輸不依靠電線,也不象聲波那樣,必須依靠空氣媒介幫它傳播,有些電波能夠在地球表面傳播,有些波能夠在空間直線傳播,也能夠從大氣層上空反射傳播,有些波甚至能穿透大氣層,飛向遙遠的宇宙空間。

任何一種無線電訊號傳輸系統均由發信部分、收信部分和傳輸媒質三部分組成。傳輸無線電訊號的媒質主要有地表、對流層和電離層等,這些媒質的電特性對不同波段的無線電波的傳播有著不同的影響。根據媒質及不同媒質分界面對電波傳播產生的主要影響,可將電波傳播方式分成下列幾種:

地表傳播

對有些電波來說,地球本身就是乙個障礙物。當接收天線距離發射天線較遠時,地面就象拱形大橋將兩者隔開。那些走直線的電波就過不去了。

只有某些電波能夠沿著地球拱起的部分傳播出去,這種沿著地球表面傳播的電波就叫地波,也叫表面波。地面波傳播無線電波沿著地球表面的傳播方式,稱為地面波傳播。其特點是訊號比較穩定,但電波頻率愈高,地面波隨距離的增加衰減愈快。

因此,這種傳播方式主要適用於長波和中波波段。

天波傳播

聲音碰到牆壁或高山就會反射回來形成回聲,光線射到鏡面上也會反射。無線電波也能夠反射。在大氣層中,從幾十公里至幾百公里的高空有幾層「電離層」形成了一種天然的反射體,就象乙隻懸空的金屬蓋,電波射到「電離層』就會被反射回來,走這一途徑的電波就稱為天波或反射波。

在電波中,主要是短波具有這種特性。

電離層是怎樣形成的呢?原來,有些氣層受到陽光照射,就會產生電離。太陽表面溫度大約有6000℃,它輻射出來的電磁波包含很寬的頻帶。

其中紫外線部分會對大氣層上空氣體產生電離作用,這是形成電離層的主要原因。

電離層一方面反射電波,另一方面也要吸收電波。電離層對電波的反射和吸收與頻率(波長)有關。頻率越高,吸收越少,頻率越低,吸收越多。

所以,短波的天波可以用作遠距離通訊。此外,反射和吸收與白天還是黑夜也有關。白天,電離層可把中波幾乎全部吸收掉,收音機只能收聽當地的電台,而夜裡卻能收到遠距離的電台。

對於短波,電離層吸收得較少,所以短波收音機不論白天黑夜都能收到遠距離的電台。不過,電離層是變動的,反射的天波時強時弱,所以,從收音機聽到的聲音忽大忽小,並不穩定。

視距傳播、散射傳播及波導模傳播

視距傳播是指:若收、發天線離地面的高度遠大於波長,電波直接從發信天線傳到收信地點(有時有地面反射波)。這種傳播方式僅限於視線距離以內。

目前廣泛使用的超短波通訊和衛星通訊的電波傳播均屬這種傳播方式。

。這種傳播方式主要用於超短波和微波遠距離通訊。

超短波的傳播特性比較特殊,它既不能繞射,也不能被電離層反射,而只能以直線傳播。以直線傳播的波就叫做空間波或直接波。由於空間波不會拐彎,因此它的傳播距離就受到限制。

發射天線架得越高,空間波傳得越遠。所以電視發射天線和電視接收天線應盡量架得高

一些。儘管如此,傳播距離仍受到地球拱形表面的阻擋,實際只有50km左右。

超短波不能被電離層反射,但它能穿透電離層,所以在地球的上空就無阻隔可言,這樣,我們就可以利用空間波與發射到遙遠太空去的宇宙飛船、人造衛星等取得聯絡。此外,衛星中繼通訊,衛星電視轉播等也主要是利用天波傳輸途徑。

波導模傳播電波是指:在電離層下緣和地面所組成的同心球殼形波導內的傳播。長波、超長波或極長波利用這種傳播方式能以較小的衰減進行遠距離通訊。

在實際通訊中往往是取以上五種傳播方式中的一種作為主要的傳播途徑,但也有幾種傳播方式並存來傳播無線電波的。一般情況下都是根據使用波段的特點,利用天線的方向性來限定一種主要的傳播方式。

業餘波段的劃分和怎樣利用不同的業務波段1、160公尺波段(1.8~2.0mhz)

這是乙個屬於中波(mf)波段的業務頻段。應該記住,業務無線電通訊的前輩們就是從這些低頻率開始為人類作出巨大貢獻的。

這個波段的電波以地波傳播為主。一般來說,地波傳播的最大距離只有250公里,所以在太陽黑子活動的一般年份,這個頻段只能用於本地、附近地區間的通訊。但大量實踐證明,在冬季黎明前的一兩個小時內,在太陽落山前的一小時內,它有可能傳播到幾千公里以外的地方。

所以,國際上在每年的

一、二月份都要為160公尺波段專門組織比賽,讓熱衷於這個波段通訊的愛好者得以大顯身手。

各國對這個波段的劃分使用存在一些差別,如中國、美國、英國都是1.8~2.0mhz,澳大利亞是1.

8~1.860mhz,而紐西蘭則分為1.803~1.

813、1.875~1.900mhz兩段。

所以我們常需要「異頻工作」方式來彌補各國規定上的不同,比如我們要和澳大利亞聯絡,就可在高手1.860mhz的頻率上發射,而在低於1.860mhz的頻道上收聽。

2、80公尺波段(3.5~3.9mhz)

這是屬於hf段中頻率最低的業餘頻段,也是乙個最有利於初學者以較低的成本自製收發信裝置的頻段。和160公尺波段一樣,它一般也是靠地波傳播,晚上(一般要到零點以後)和鄰近國家的聯絡比較有保障。在太陽黑子活動相對平靜的年份,晚上dx的效果相當不錯,白天由於電離層的反射有時也能達到300公里遠的地方。

應該了解,3.75mhz是國際規定的慢掃瞄電視(sstv)通道。

80公尺波段和160公尺波段在夏季都會受到幾百公里之內雷電干擾以及非業務電台的干擾。3、40公尺波段(7.0~7.1mhz)

這是乙個專用的業務波段。在太陽黑子活動水平較低的年份,白天這個波段可以很好地用做省內或鄰相互間聯絡。到了太陽黑子活動高峰年,就有可能只能和本地電台聯絡。

晚上或是傍晚和清晨,在這個波段上可以聯絡到世界各地的電台。

各個國家對這個波段的規定也有所不同,比如美國可使用7.0~7.3mhz的範圍,其中7.

15~7.3mhz可以用話工作,而處於第三區的我國只能用7.0~7.

1mhz,因此有時會要求在聯絡中使用異頻工作的方式。

4、20公尺波段(14.0~14.35mhz)

這是愛好者使用最多的「**」頻段之一許多國家規定有了高等級執照才能在這個頻段上工作。無論是白天還是晚上,甚至在太陽黑子活動的高峰期,也還能夠用這個波段和世界各地聯絡。和前面介紹的波段不同,這個波段開始出現「越距現象」了。

即出現了乙個地波傳播到達不了,而天波一次單跳又超越了過去的電波無法到達的「寂靜區」。這是天波傳播的乙個特有的現象。受越距現象影響的主要是省內或鄰近省電台之間的聯絡,比如北京和天

津等地,南京和鎮江、蘇州、上海等地在多數情況下都不能用20公尺波段進行聯絡。但由於電離層是在不斷變化之中,所以寂靜區的範圍不是固定不變的。5、15公尺波段(21.

0~21.45mhz)

這是乙個最熱鬧的波段,世界範圍內大量的新手也都活躍在這個頻段裡。在太陽黑子活動的低潮期,15公尺波段可以很好地用於遠端通訊,即使在太陽黑子活動的高峰期,它也是比較可靠的。而且,它常與20公尺波段相輔相成,比如在20公尺波段上與歐美聯絡不好了,這時它卻變得好起來了。

15公尺波段的越距現象更加明顯,尤其是在隆冬和盛夏季節,聽本省或國內電台是很困難的。

這個波段上有很多小功率電台活動。如日本在21.210~21.

440mhz中分配了24個頻道專門供給5瓦以下的小功率電台使用。6、10公尺波段(28.0~29.

7mhz)

這是乙個理想的低功率遠距離通訊波段,甚至在太陽黑子活動的高峰期也是如此。當這個頻段開通時(即傳播情況比較好時)能達到像打**那樣的通訊效果。由於頻率比較高,晚上電離層較小的密度已不能對其形成反射,所以這個頻段的遠端通訊只能在白天。

10公尺波段的天線裝置是整個短波中尺寸最小的,而傳播過程中的繞射能力又比超短波的強,所以許多愛好者在中、近距離上用這個波段進行移動通訊。

在10公尺波段上,28.0~28.2mhz一般用於電報,28.

2~28.25mhz是世界範圍的10公尺波段業務無線電信標臺(beacon),28.25mhz以上一般用於話,而29.

4~29.5mhz是業餘衛生通訊用的頻率。

7、6公尺波段(50~54mhz)

6公尺波段屬於vhf(甚高頻)頻段,其傳播方式接近於光波,在視距範圍內能保證可靠的通訊許多國家建有愛好者共用的6公尺波段自動中轉系統,如澳大利亞,愛好者利用它可以用手持式對講機進行環澳洲通訊。

在大量的通訊試驗中人們發現,6公尺波也可以進行遠距離通訊。比如,我國蘇州市的愛好者就在這個波段上,同澳大利亞等幾十個國家的業務電台聯絡過;又比如,澳大利亞愛好者經常能在當地收到我國江蘇電視台一頻道的訊號(48.5~56.

5mhz)。這是怎麼回事呢?這是國為在大氣層底部的對流層中,各種氣候現象產生了許多冷熱氣團的環流,而大氣層上部的同溫層卻不受其影響。

這種大氣物理特性的不均勻改變了甚高頻電波的方向,使其尚著對流層和同溫層之間的「夾層」傳向遠方。這種現象也被稱為「大氣波導」。在微波波段,電磁波的傳輸往往要用一種叫「波導管」的器件。

這種金屬管子內壁光亮如鏡,電磁波在裡面由管壁邊疆反射跳躍前進。這和我們所說的「對流層傳播」十分相似。當然,這種被稱為「對流層傳播」的現象是受氣象影響的,因而每次的持續時間不會很長。

現代科學證明,在電離層e層的底部會出現一些電子密度不均勻的區域,對於頻率為40至60mhz的無線電波有較好的散射作用。它有作用距離達1000至2200千公尺,有衰落現象,但不受電離層騷擾影響。現代科學還證明,每晝夜有數以千億計的流星進入大氣層。

這些流星在80至120千公尺的高空燒毀,形成一條細而長的電離子氣體柱並迅速擴散。這對於工作頻率為20至100mhz的無線電波來講,也是乙個良好的散射**。而且由於這種「流星餘跡」的散射點高,作用距離可達2000千公尺以上。

多麼誘人的dx傳播條件!讓我們一起努力實踐早日分享這些科學成果吧。

8.、2公尺波段(144~148mhz)

這也是屬於甚高頻的波段,其傳播更領帶於直接波了。愛好者主要用這個波段進行本地區內的通訊許多國家在這個波段上建有一種叫「repeater」的自動差轉系統,愛好者用手持機通過它的差轉可進行遠距離通訊。我國的by1pk曾經利用這種裝置,再通過國際長途轉接,

成功地進行過長城——by1pk(北京天壇公園附近)——美國之間手持對講機和手持對講機的聯絡試驗。

2公尺波段和6公尺波段一樣,也有著「不可思議」的近7000公里的遠距離聯絡記錄。氣候造成的空氣團塊或不同的氣溫層形成了「對流層傳播」,而突發性e層也為2公尺波段遠距離傳播創造了條件。和6公尺波段相比,這個波段的對流層傳播受氣候變化影響更大,而利用突發性e層的可能性也更大一些。

2公尺波段是業務愛好者進行各種空間通訊試驗的常用波段:業務衛生的下行頻率用的是這個頻段,145.810和145.

990mhz就是業務衛星「奧斯卡10號」的信標發射頻率;利用月球反向進行通訊的「eme」試驗也有在2公尺波段上進行的,等等。

業務頻段一直延伸到微波波段。微波有可能用於遠端無線電通訊嗎?業務愛好者的回答是肯定的。

為了開發利用更高頻率的無線電波段,全世界的愛好者都在不懈地進行著探索。愛好者們不斷創造利用微波進行遠端通訊的新紀錄,各種新的通訊手段以及裝置也在被愛好者們不斷完善發展。可以相信,這種寶貴的努力一定會給人類通訊事業的發展寫下新的篇章!

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