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電波傳播無線電波是頻率從幾十赫到3000千兆赫左右整個(gè)頻譜范圍內(nèi)的電磁波。無線電波傳播的途徑及其特點(diǎn)
1、地面波傳播
2、空間波傳播
3、散射傳播
4、天波傳播返回目錄1、地面波傳播地面波傳播(又叫表面波傳播)是指電磁波沿地球表面的繞射傳播。由于地面對(duì)電磁波有吸收作用,所以地面波的強(qiáng)度隨距離的增加而逐漸降低,降低的程度與地面波的頻率及地面結(jié)構(gòu)有關(guān)。返回2、空間波傳播空間波傳播是指發(fā)射的電磁波,經(jīng)空間以直線的方式直接到達(dá)接收點(diǎn),以及經(jīng)地表面反射后到達(dá)接收點(diǎn)的傳播方式。這種空間波的傳播,由于受地球曲率半徑的影響,傳播距離較近,一般僅數(shù)十公里,基本與視線范圍相同(視距傳播),因而天線架得越高,通信距離就越遠(yuǎn)。返回
3、散射傳播由于對(duì)流層(距地面12-13km的大氣層)中大氣的溫度、壓力和濕度是隨高度變化而變化的,使大氣層介電常數(shù)也隨高度發(fā)生變化。當(dāng)頻率60-10000MHz的電磁波通過這些介電常數(shù)不均勻的大氣層時(shí)就會(huì)產(chǎn)生散射,使無線電波重新返回地面,散射傳播通信電路就是利用這種電波傳播方式建立起來的。返回4、天波傳播
天波傳播指發(fā)射的電磁波被距地面70-80km以上的“電離層”反射到達(dá)接收地點(diǎn)的傳播方式。電磁波的頻率較低,電離層對(duì)其吸收較強(qiáng),電磁波的衰減就較大。當(dāng)電磁波頻率很高時(shí),就會(huì)穿透電離層而不能反射。只有短波在電離層才能得到良好的傳播而建立起短波電路。返回目錄返回
大氣層概況在地球引力作用下,大量氣體聚集在地球周圍,形成數(shù)千公里的大氣層。氣體密度隨離地面高度的增加而變得愈來愈稀薄。根據(jù)各層大氣的不同特點(diǎn)(如溫度、成分及電離程度等),從地面開始依次分為對(duì)流層、平流層、中間層、熱層(電離層)和外大氣層。
接近地球表面10~12Km以內(nèi)的一層大氣,空氣的移動(dòng)是以上升氣流和下降氣流為主的對(duì)流運(yùn)動(dòng),叫做“對(duì)流層”,是大氣中最稠密的一層。大氣層中的水氣幾乎都集中于此,風(fēng)、雨、雷、電等天氣現(xiàn)象都發(fā)生在對(duì)流層內(nèi)。
對(duì)流層上面,直到高于海平面60公里這一層,氣流主要表現(xiàn)為水平方向運(yùn)動(dòng),對(duì)流現(xiàn)象減弱,這一大氣層叫做“平流層”,又稱“同溫層”。這里基本上沒有水氣,晴朗無云,很少發(fā)生天氣變化,適合于飛機(jī)航行。在20~30公里高處,氧分子在紫外線作用下,形成臭氧層,像一道屏障保護(hù)著地球上的生物免受太陽高能粒子的襲擊。平流層以上,到離地球表面85公里,叫做“中間層”,又稱“散逸層”。中間層以上,到離地球表面1000公里的區(qū)域,叫做“熱層”。熱層的大氣因受太陽輻射,溫度較高?!盁釋印庇址Q電離層,是由自由電子、正離子、負(fù)離子、中性分子和原子組成的等離子體。
熱層頂以上是外大氣層,大氣已極其稀薄,延伸至距地球表面上萬公里處。這里的溫度很高,可達(dá)數(shù)千度。外大氣層是由高空存在的帶電粒子組成的輻射帶,也稱為磁層。等離子:物質(zhì)存在的狀態(tài)呈現(xiàn)出固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種形式。對(duì)于氣態(tài)物質(zhì),溫度升至幾千度時(shí),由于物質(zhì)分子熱運(yùn)動(dòng)加劇,相互間的碰撞就會(huì)使氣體分子產(chǎn)生電離,這樣物質(zhì)就變成由自由運(yùn)動(dòng)并相互作用的正離子和電子組成的混合物。我們把物質(zhì)的這種存在狀態(tài)稱為物質(zhì)的第四態(tài),即等離子體。也可以把等離子體定義為正離子和電子密度大致相等的電離氣體。通常,等離子體中存在電子、正離子和中性粒子等三種粒子。電離層
1、電離層的結(jié)構(gòu)環(huán)繞地球外圍的是一個(gè)大氣層,其中距離地面70-1000KM左右,處于電離狀態(tài)的高層大氣區(qū)域就是電離層。這種中性大氣被電離的主要來源是太陽的紫外線輻射、日冕的軟X射線和從太陽表面噴射出來的微粒流等。其中以太陽的紫外線輻射為最主要。電離層由圍繞地球的幾個(gè)導(dǎo)電層組成。來自太陽的輻射是這些導(dǎo)電層電離及其強(qiáng)弱變化的主要原因。太陽輻射增強(qiáng)使得各層的反射能力增加,以致能將電波反射再回到地面。但與此同時(shí),對(duì)無線電發(fā)射機(jī)發(fā)射能量的衰減也變大了。由于太陽輻射是不規(guī)則的,所以各電離層也不是固定不變的,隨一天中的時(shí)刻、季節(jié)和太陽黑子活躍性而有很大的變化,故發(fā)射頻率的傳輸可能性也相應(yīng)的有所變化。電離層的結(jié)構(gòu)電離層是如何形成的呢?
物質(zhì)是由該物質(zhì)的分子構(gòu)成的,分子是由更小的物質(zhì)微粒—原子所組成。原子是由原子核以及核外的電子所構(gòu)成的。原子核由質(zhì)子和中子組成。質(zhì)子的數(shù)目總是等于核外的電子數(shù)。中子不帶電,質(zhì)子和電子都是帶電的粒子。質(zhì)子帶正電荷,電子帶負(fù)電荷。在同一原子中質(zhì)子和電子所帶的正、負(fù)電荷必定相等,就整個(gè)原子來說正負(fù)電荷的作用恰好抵消,所以物體平時(shí)不顯示帶電的現(xiàn)象。電子是圍繞原子核旋轉(zhuǎn)的,聯(lián)系比較松散,在外力的影響下,很容易掙脫原子核的束縛。失去電子,原子核帶正電,電子帶負(fù)電。由此我們知道,由于高空中性的氣體分子或原子及其它中性粒子從太陽輻射的紫外線、X射線、高能帶電微粒流及宇宙射線中獲得能量,氣體原子中原子核周圍的電子脫離束縛成為游離的負(fù)離子,失去電子的原子呈現(xiàn)正電荷,成為正離子,得到電子的原子呈現(xiàn)負(fù)電荷,成為負(fù)離子,這樣使原本呈中性的大氣成為了具有導(dǎo)電性的電離層。大氣電離的程度以電子密度N(電子數(shù)/m3)來衡量。電離層的電子密度隨高度的分布如圖所示。電子密度的大小與氣體密度及電離能量有關(guān)。對(duì)每層氣體而言,氣體密度是上疏下密,而太陽照射則上強(qiáng)下弱,因而被電離出來的最大電子密度將出現(xiàn)在幾個(gè)不同的高度上,每一個(gè)最大值所在的范圍叫做一個(gè)層,由下而上分別以D、E、F1、F2等符號(hào)來表示。從圖中可看出,D、E、F1和F2層的電子密度隨高度的增加而增加。在正常情況下,電離層就是由D層、E層、F1層和F2層組成的。由于電離層的電離源主要是太陽光中紫外線,因此,電離層的電子密度將隨太陽輻射的強(qiáng)度而變化。電子引起大氣層的導(dǎo)電性,但電子不斷地和離子發(fā)生碰撞,互相中和(即復(fù)合)。電離強(qiáng)度增加,自由電子和離子數(shù)目都持續(xù)地增加。當(dāng)太陽升到最高位置時(shí)達(dá)到最大值。從日出到正午這段時(shí)間里,電離超過復(fù)合。此后隨太陽的降落,電離漸弱而復(fù)合增加,日落之后再次恢復(fù)到完全中性狀態(tài)。上述過程在氣體密度較高的地方即低高度上發(fā)生的更快些,而在比較大的高度上,白天電離快于復(fù)合而產(chǎn)生各個(gè)電離層,夜間雖然電離大大減少,但在比較大的高度上由于電離層的電子濃度低,電子與離子發(fā)生碰撞的機(jī)率減小,因此復(fù)合減慢,殘余電離對(duì)短波的傳輸實(shí)際上的仍然起作用。電離層對(duì)通過它的電波有折射、散射、反射和吸收的作用,人類借助于電離層,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的無線電通信。但電離層反射電波的能力與電波的頻率和波長(zhǎng)有密切關(guān)系,而電離層的電子密度是有一定限度的,因此所能反射的電波是有一定頻率范圍的。電磁波的頻率低,如中波和長(zhǎng)波以下頻段,電離層對(duì)其吸收較強(qiáng),電磁波的衰減就較大;當(dāng)電磁波頻率很高時(shí),如超短波以上頻段,電離層對(duì)其而言相當(dāng)于是透明的,電磁波就會(huì)穿透電離層而不能反射。因此只有介于中波和超短波之間的短波頻段才能在電離層中得到良好的傳播而建立起短波電路。D層:D層的地面高度約60~90km,是電離層中的最低層,空氣密度較大,電離產(chǎn)生的電子平均幾分鐘就與其它粒子復(fù)合而消失。D層在日出后出現(xiàn),當(dāng)太陽位置最高時(shí)其電離達(dá)到最強(qiáng),此后,隨著復(fù)合越來越強(qiáng),到了夜間,沒有了太陽的輻射,電子與其它粒子完全中和而使大氣又恢復(fù)到中性狀態(tài),D層消失。D層是各層電離層中電子濃度最低的,其濃度不足以反射短波。短波可以穿透D層,但會(huì)有嚴(yán)重的衰減,這種衰減比相鄰的E層和F層要大得多。因此,為使短波良好地傳播,確保良好的接收效果,日間存在的D層是確定電波達(dá)到的范圍、發(fā)射功率和天線增益時(shí)必不可少的因素。D層是一個(gè)損耗層,不僅會(huì)造成短波的嚴(yán)重衰減,對(duì)中波也會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的吸收。白天由于D層的存在,中波的天波能量幾乎完全被吸收而無法建立傳播電路。E層:E層的最大電離出現(xiàn)在地面高度為110km處,和D層一樣,電離也是從日出時(shí)開始到中午前后達(dá)到最大,此后該層逐漸衰變,日落之后只有很小的濃度。E層的電子濃度小于F層,大于D層,不能有效和穩(wěn)定地反射頻率高的短波頻率,但在夜間可以比較穩(wěn)定地反射頻率較低的中波頻率,是中波天波的主要反射層。從日出開始到中午前后E層電離密度較大,可反射1.5MHZ以上的頻率。ES層:又稱雜散E層,約位于120km的地面高度上。它只是偶然發(fā)生的,是一種異常電離現(xiàn)象,其結(jié)構(gòu)有不同形狀,有時(shí)呈圓盤狀,有時(shí)很不規(guī)則。因電子濃度很高,能反射遠(yuǎn)大于短波波段的頻率,有時(shí)能反射50~80MHz的電波。F層:F層對(duì)短波傳輸來說是很重要的,因?yàn)镕層很高,能使電波跨越很遠(yuǎn)的距離。F層的低層和高層之間變化性質(zhì)有所不同,因而又分為F1和F2兩層,但在兩層之間,電子濃度的垂直分布并無明顯的分層。F層的第一部分是F1層,地面高度為170至220km。F1層只在白天存在,夜間F1與F2合二為一。F2層位于地面高度225至450km上。該層的高度與一天中的時(shí)刻和季節(jié)有關(guān)。同樣在日間,冬季高度最低,夏季高度最高。F2層在日落之后不完全消失,殘余電離存在的原因在于電子濃度低,故此復(fù)合減慢,以及黑暗之后數(shù)小時(shí)仍然有粒子輻射。夜間,殘余電離仍允許傳輸短波頻段,但能夠傳輸?shù)念l率比日間可用頻率要低許多。對(duì)可用工作頻率來說,各層的電子濃度是至關(guān)重要要的,較高的工作頻率要電子濃度高的電離層來反射,如果電離層的濃度比較低,同樣的頻率就穿透了。
2.電離層對(duì)電波傳播的影響⑴電離層對(duì)電波的能量有吸收作用⑵電離層對(duì)電波能量的吸收與電子濃度和中性分子密度有關(guān)⑶電離層對(duì)電波能量的吸收與其頻率的高低有關(guān)電離層對(duì)電波的能量有吸收作用
無線電波在電離層傳播過程中將引起衰減。衰減的主要機(jī)制是電離層中的自由電子受電波力作用而產(chǎn)生振蕩,電子與重粒子發(fā)生碰撞時(shí)電子取自電波的能量發(fā)生遷移。以后,在場(chǎng)力作用下開始新一輪振蕩。這種不斷反復(fù)的過程使電波能量受到吸收衰減,這種現(xiàn)象稱為電離層的吸收。返回電離層對(duì)電波能量的吸收與電子濃度和中性分子密度有關(guān)
電離層電離密度大時(shí),單位體積內(nèi)的自由電子的數(shù)目就多,其它粒子的密度也大,則自由電子和其它粒子碰撞的機(jī)會(huì)就多,吸收就大,反之,吸收就小。
返回電離層對(duì)電波能量的吸收與其頻率的高低有關(guān)
頻率低(波長(zhǎng)長(zhǎng)),自由電子受電波的作用時(shí)間長(zhǎng)(周期長(zhǎng)),這些自由電子與中性分子或正離子的碰撞機(jī)會(huì)就多,所以損耗大,反之,頻率高則損耗小。返回
3.無線電波在電離層中的折射與反射
無線電波在電離層中的折射系數(shù)如下式表示:
式中,N的單位是自由電子數(shù)/m3;f的單位是Hz。電磁波在電離層中的折射
根據(jù)全反射條件,當(dāng)電磁波頻率f、入射角θ0和電磁波反射點(diǎn)的電子密度N之間滿足下式F2=81N/Cos2θ0時(shí),電磁波才能由該點(diǎn)反射回來。如圖所示。4.幾個(gè)特定頻率
欲建立可靠的短波通信,在短波頻段內(nèi)任意選擇一個(gè)頻率是不行的,在給定距離和方向的路徑上,在一定時(shí)間內(nèi),短波通信只能應(yīng)用一個(gè)有限的頻帶,即最高可用頻率(MUF)和最低可用頻率(LUF)兩者之間的頻帶。臨界頻率電波垂直向上發(fā)射時(shí),電離層能反射回來的最大頻率。最高可用頻率MUF在確定時(shí)間,收發(fā)兩端之間僅計(jì)及電波靠電離層折射反射傳播的最高頻率,超過此頻率時(shí),電波將穿透電離層而不返回地面,此時(shí)的電波頻率叫基本最高可用頻率,即基本MUF,靠E層傳播的最高頻率稱為E層基本MUF,靠F層傳播的最高頻率稱為F層基本MUF。最高可用頻率與電離層的電子密度及電波入射角有關(guān)。電子密度越大,fume值越高。而電子密度隨年份、季節(jié)、晝夜、地點(diǎn)等因素而變化,所以fume也隨這些因素變化。其次,對(duì)于一定的電離層高度,通信距離越遠(yuǎn),fume就越高。這是因?yàn)橥ㄐ啪嚯x越遠(yuǎn),其電波入射角θ0就越大。最低可用頻率LUF一定發(fā)射類型的業(yè)務(wù),要求一定的信號(hào)強(qiáng)度與噪聲強(qiáng)度之比。如果到達(dá)接收點(diǎn)的信噪比低于業(yè)務(wù)要求,則接收到的信號(hào)成為無用信號(hào)。為了改善信號(hào)質(zhì)量,就需增大接收?qǐng)鰪?qiáng),而提高工作頻率是減少路徑電離層吸收損耗、增大接收?qǐng)鰪?qiáng)的一種有效方法之一。反之,工作頻率越低,電離層吸收損耗越大,因此工作頻率存在一個(gè)最低的限界,也就是說短波通信中存在著一個(gè)最低可用頻率LUF。在給定時(shí)間和特定工作條件下,某頻率信號(hào)經(jīng)電離層傳播到接收點(diǎn)處的信噪比等于最低所需信噪比時(shí),該頻率即為最低可用頻率。最佳工作頻率工作頻率選擇的是否合適,直接影響到短波通信的質(zhì)量。若頻率選的太高,電離層的吸收雖然小,但由于電離層的不穩(wěn)定性,電波容易穿透電離層;若頻率選的太低,雖然能被電離層反射,但一方面電波將受到電離層的強(qiáng)烈吸收,另一方面短波波段的噪聲隨著頻率的降低而增強(qiáng),結(jié)果使信噪比變壞。因此,在保證電波可以反射回來的條件下,盡量把頻率選得高一些,習(xí)慣上選擇工作頻率為最高可用頻率的85%,這個(gè)頻率稱為最佳工作頻率,用fOWF表示,即fOWF=85%fMUF返回短波傳播
1、短波傳播與傳播模式短波傳播的基本形式有兩種:一種為沿地球表面?zhèn)鞑?,稱為地波傳播,適用的頻段為短波的低頻端。由于短波波長(zhǎng)較短,繞射能力差,沿地面?zhèn)鞑サ乃p較大,所以傳播距離較近,在幾十公里到上百公里之間;另一種是電波經(jīng)電離層反射回地面接收點(diǎn)的傳播,稱為天波傳播,天波傳播可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的通信,比地波傳播的用途廣泛的多。
短波天波的傳播模式通常指短波傳播的路徑。短波的天波波束是較寬的,發(fā)射的電波波束具有一定的張角,同時(shí)天空中存在多層的電離層,所以電波的多條射線可能在不同的高度被反射而到達(dá)同一接收點(diǎn)。電波從電離層反射,當(dāng)仰角為零時(shí),可達(dá)到最遠(yuǎn)的傳播距離。若從較低的E層反射,設(shè)其有效高度為110km,E層一次反射(一跳)的最遠(yuǎn)距離為2000km,若從較高的F2層反射,設(shè)其有效高度為320km,則反射的一跳最遠(yuǎn)距離為4000km。不同的通信距離可能有不同的傳播模式,而相同的通信距離也可能存在多種傳播模式。各種通信距離可能存在的傳播模式
1E,1F,2E2F等代表E層一跳、F層一跳、E層二跳F層二跳模式
杜巴(DHA)發(fā)射點(diǎn)覆蓋圖RFA維語09:00-10:0011945KHz
功率:500KW主向:50度天線程式:AHR(S)4/4/1.0立陶宛(SIT)發(fā)射點(diǎn)覆蓋圖RFA維語09:00-10:009490KHz
功率:100KW主向:79度天線程式:AHR(S)4/4/0.5在實(shí)際的無線電遠(yuǎn)距離通信中,多次反射模式不是唯一的方式。當(dāng)電波頻率比F2層的臨界頻率低,電波總被反射;若頻率比最高反射頻率高,則波穿透。在臨界頻率和最高反射頻率之間選定一頻率,改變電波離開發(fā)射天線時(shí)的入射角,可實(shí)現(xiàn)電波在電離層中的滑行傳播,即短波傳播在某特定條件下,存在不經(jīng)電離層多跳傳播而通過滑行傳播,可達(dá)到超遠(yuǎn)距離進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò)的目的,有可能實(shí)現(xiàn)離地面站很遠(yuǎn)的,在電離層極大密度以上或以下的衛(wèi)星與地面站之間的通信,其意義是很大的。2、短波傳播中的寂靜區(qū)和回波現(xiàn)象
寂靜區(qū):圍繞著發(fā)射機(jī)有一個(gè)收不到它的信號(hào)的區(qū)域。在這個(gè)區(qū)域里,因短波頻率高,地波衰減很快而傳輸不到,天波又因距離太近反射不到,這個(gè)收不到信號(hào)的區(qū)域稱為寂靜區(qū)。寂靜區(qū)的的范圍大致位于距離發(fā)射機(jī)100至300KM之間,當(dāng)接收地點(diǎn)位于這個(gè)范圍內(nèi)時(shí),將接收不到電臺(tái)信號(hào)。而300至500KM之間甚至更遠(yuǎn)一些的距離,天波信號(hào)雖然能夠反射下來,但由于電離層的隨機(jī)變化,信號(hào)是很不穩(wěn)定的,不能作為發(fā)射機(jī)的服務(wù)區(qū)。如全向發(fā)射的頻率的服務(wù)區(qū)范圍為500至1000KM,小于500KM的范圍是它的地波區(qū)、寂靜區(qū)和信號(hào)不穩(wěn)定區(qū)域,不是它的服務(wù)區(qū)。而對(duì)中遠(yuǎn)距離廣播的定向發(fā)射的頻率,由于發(fā)射仰角比全向發(fā)射頻率的小,一次反射的跨度更大,因而它的寂靜區(qū)和信號(hào)不穩(wěn)定區(qū)域更大?;夭ǎ寒?dāng)電波傳播條件適當(dāng),發(fā)射信號(hào)較強(qiáng)時(shí),無線電波經(jīng)電離層反射,環(huán)繞地球一周以上再到達(dá)接收點(diǎn)?;夭ǚ终蚧夭ê头聪蚧夭?,正向回波即環(huán)球回波;反向回波即電波不是圍繞地球走過整個(gè)一圈,而只是在相反方向走過地球的一部分再到達(dá)接收點(diǎn)。當(dāng)出現(xiàn)回波現(xiàn)象時(shí),聽到的節(jié)目聲前后有兩個(gè)相同的聲音,一強(qiáng)一弱,類似山谷中的回聲,也稱重音效應(yīng)?;夭ìF(xiàn)象大多出現(xiàn)在日出、日落之際,頻率越高越明顯,17MHz以上頻段出現(xiàn)的較多。3、衰落效應(yīng)在短波電離層傳播過程中,由于多徑波的干涉、電離層的變化等原因,使遠(yuǎn)處接收點(diǎn)的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)呈現(xiàn)不規(guī)則的變化。這種信號(hào)電平的隨機(jī)起伏變化就是信號(hào)的衰落。信號(hào)衰落是天波傳播不可避免的現(xiàn)象,只是衰落幅度的大小和周期的長(zhǎng)短不同。強(qiáng)衰落時(shí)信號(hào)強(qiáng)度的變化可達(dá)幾十倍到幾百倍。衰落周期是指信號(hào)起伏變化時(shí)相鄰的兩個(gè)最大值或兩個(gè)最小值的間隔時(shí)間。周期短的稱快衰弱,周期長(zhǎng)的稱慢衰落。3.1多徑干涉衰落
3.2選擇性衰落
3.3極化衰落
3.4電離層反射衰落
3.5吸收衰落
3.6電離層的變化規(guī)律
多徑干涉衰落
在電離層傳播過程中,發(fā)射天線輻射的電波可以經(jīng)由幾條不同的路徑到達(dá)遠(yuǎn)處的接收點(diǎn),因而可能出現(xiàn)經(jīng)電離層一次反射和二次反射到達(dá)接收點(diǎn)引起的信號(hào)干涉,尋常波和非尋常波之間的干涉及由電離層散射引起的多徑干涉。由于電波經(jīng)過不同的路徑到達(dá)接收點(diǎn),其到達(dá)接收點(diǎn)所需的時(shí)間不同,信號(hào)的相位也不同;同相位的信號(hào)相加,反相位的信號(hào)相抵消,還可能出現(xiàn)非同相情況下的相加,使得接收點(diǎn)信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱不斷變化;又由于信號(hào)路徑不同,信號(hào)受到的衰減情況也不同,再加上電離層媒質(zhì)的不穩(wěn)定和不均勻,造成接收點(diǎn)信號(hào)幅度和相位的隨機(jī)起伏變化。返回圖(a)是地面波與天波同時(shí)存在造成的衰落,因?yàn)橹话l(fā)生在離發(fā)射天線不遠(yuǎn)處,這種衰落稱為近距離衰落;圖(b)是由不同反射次數(shù)的天波干涉形成的衰落,稱為遠(yuǎn)距離衰落;圖(c)是由于電離層的不均勻性而產(chǎn)生的漫射現(xiàn)象引起的衰落;圖(d)是由于地磁場(chǎng)影響而出現(xiàn)的雙折射效應(yīng)引起的衰落。由于電離層電子密度N及高度不斷變化,使得多條路徑傳來的電波不能保持固定的相位關(guān)系,因此接收點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)振幅總是不斷地變化著,這種變化是隨機(jī)的,而且變化很快,故稱為快衰落。波長(zhǎng)越短(頻率越高),相位差的變化越大,衰落現(xiàn)象越嚴(yán)重。極化衰落極化損失:接收天線的極化與被接收電磁波的極化不同時(shí),接收功率的損失為極化損失。如線極化時(shí),若上二者同極化,則無損失;若二者一為水平極化,一為垂直極化,則極化損失最大,理論上完全損失。也就是說,電波被電離層反射之后,其極化不能和原先發(fā)射天線輻射的電波極化保持一致,與接收天線的極化出現(xiàn)差異,則將產(chǎn)生極化衰落。如果到達(dá)波的極化變化后和接收天線極化一致,則接收機(jī)輸入電壓將達(dá)到最大值。返回電離層反射衰落
此衰落又稱越距衰落。在日出日落期間,電離層等離子面的傾斜變化和電子密度的起伏動(dòng)蕩,工作頻率時(shí)而過高而穿透電離層通信中斷,時(shí)而頻率合適收到電波,如此反復(fù)多次,電離層才趨于穩(wěn)定,這種衰落較快,但其周期毫無規(guī)律。返回吸收衰落
吸收衰落是一種慢衰落。它是由于D層吸收特性的緩慢變化而引起的,并可持續(xù)一小時(shí)以上,如果不發(fā)生電離層暴、極光電離和電離層突然騷亂等,衰落深度低于平均值10dB左右。在實(shí)際監(jiān)測(cè)中,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)在相同的時(shí)段內(nèi),部分頻率的信號(hào)強(qiáng)度明顯比平時(shí)弱,場(chǎng)強(qiáng)值下降幅度較大。吸收衰落出現(xiàn)的情況不多,特征明顯。返回電離層的變化規(guī)律太陽是電離層的主要能源,電離層的狀態(tài)與陽光照射情況密切相關(guān),因此電離層的規(guī)則變化有以下4種:電離層的規(guī)則變化
日夜變化;季節(jié)變化;
隨太陽黑子11年周期的變化;隨地理位置變化。返回日夜變化
日出之后,電子密度不斷增加,到正午稍后時(shí)分達(dá)到最大值,以后又逐漸減小。夜間由于沒有陽光照射,有些電子和正離子就會(huì)重新復(fù)合成為中性氣體分子,D層由于這種復(fù)合而消失;E層仍然存在,但其高度比白天低,電子密度比白天小;F1層和F2層合并稱為F層且電子密度下降。到拂曉時(shí)各層的電子密度達(dá)到最小。一日之內(nèi),在黎明和黃昏時(shí)分,電子密度變化最快。返回季節(jié)變化由于不同季節(jié)太陽的照射不同,春夏季的太陽輻射強(qiáng)于秋冬季,故一般夏季的電子密度大于冬季,但F2層是個(gè)例外。F2層受氣流、擴(kuò)散和其他動(dòng)力的影響很大,因此不能簡(jiǎn)單用太陽輻射來解釋。例如:全天最大的電子濃度不出現(xiàn)在中午,而在當(dāng)?shù)貢r(shí)間13:00-15:00之間;其次,F(xiàn)2層的最大電子濃度有一個(gè)“半晝夜”周期,時(shí)段性最大值出現(xiàn)在當(dāng)?shù)貢r(shí)間10:00-11:00和22:00-23:00。在季節(jié)的關(guān)系上也是“反?!钡?,冬季的最大濃度大于夏季。返回
隨太陽黑子11年周期的變化
太陽黑子是指太陽光球表面有較暗的斑點(diǎn),其直徑一般有105KM或更大。由于太陽溫度極高,它的運(yùn)動(dòng)變化極其猛烈。從地球上看,黑子當(dāng)中是巨大的旋渦,黑子上巨大的旋風(fēng)將大量的帶電粒子向上噴射,體積迅速膨脹因而使溫度下降,比太陽表面一般的溫度低一千多度,因此看上去中間部分形成凹坑,顏色較暗,故稱黑子。
返回電離層的狀況與太陽的活動(dòng)性有關(guān),太陽黑子對(duì)上部大氣層的電離強(qiáng)度的影響極大,并由此影響到短波傳播的可能性。太陽黑子的變化周期大約是11年,因此電離層的電子密度也與這11年變化周期有關(guān)。太陽輻射活躍性與太陽黑子的數(shù)目有很大的關(guān)系,如果太陽黑子的數(shù)目多,則紫外線和χ射線也強(qiáng),因之D層、E層和F層電離也就強(qiáng)。由于這個(gè)原因,隨著太陽黑子數(shù)目的增多,短波在D層中衰減增大,而E層和F層將能反射更高的頻率。
當(dāng)太陽黑子數(shù)少時(shí),各電離層的電離不太強(qiáng)但比較穩(wěn)定,比較高的頻率能夠穿透而不再反射,于是,無線電波只能在相對(duì)比較低的頻率上工作。整個(gè)可用頻段有嚴(yán)格的限制,而且許多短波線路的工作頻率被擠壓在減小了的頻段之內(nèi),這樣,相互干擾的危險(xiǎn)增加了。而且因?yàn)殡S著頻率降低,大氣噪聲的場(chǎng)強(qiáng)增加,大氣噪聲的影響變大了。隨著太陽黑子數(shù)目增加,D層、E層和F層的電離變得更強(qiáng),于是可采用更高的頻率以減小大氣干擾的影響。然而D層的衰減也急劇增加,所以太陽黑子較多時(shí),可望得到的場(chǎng)強(qiáng)必然更小。隨地理位置變化
由于地理位置不同,太陽光照強(qiáng)度也不相同。在低緯度的赤道地區(qū)附近,太陽光照最強(qiáng),電子密度最大。越靠近南北極,太陽的光照越弱,電子密度也越小。我國(guó)處在北半球,南方的電子密度比北方的大。返回電離層的不規(guī)則變化電離層的不規(guī)則變化是指電離層的狀態(tài)隨機(jī)的、非周期性的、突發(fā)的急劇變化,主要有以下三種:突發(fā)ES層;電離層突然騷擾;電離層暴突發(fā)Es
層有時(shí)在E層中約120Km高度上會(huì)出現(xiàn)一大片不正常的電離層,其電子密度大大超過E層,有時(shí)可反射50-80MHz的電波。因此當(dāng)突發(fā)Es層時(shí),將使電波難以穿過Es
層而被它反射下來,產(chǎn)生“遮蔽”現(xiàn)象,對(duì)原來由F層反射的正常工作造成影響,使定點(diǎn)通信中斷。一般Es層僅存在幾個(gè)小時(shí),在我國(guó)夏季出現(xiàn)較頻繁,在赤道和中緯度地區(qū),白天出現(xiàn)的概率多于晚上,而高緯度地區(qū)則相反。另外,在黑子少的年份里,突發(fā)Es層多。返回電離層突然騷擾太陽黑子區(qū)域常常發(fā)生耀斑爆發(fā),即太陽上“燃燒”的氫氣發(fā)生巨大爆炸,輻射出極強(qiáng)的χ射線和紫外線。χ射線穿透高層大氣一直到達(dá)D層,使得整個(gè)電離層電子濃度增加,尤其D層的電子密度比正常值大10倍以上。此時(shí)短波信號(hào)大部分甚至全部受到D層的強(qiáng)烈吸收,造成短波通信中斷。由于引起D層密度的增加往往是突然的,因此稱此種現(xiàn)象為電離層變?nèi)或}擾,有時(shí)又稱它為D層突然吸收現(xiàn)象。電離層變?nèi)或}擾一般發(fā)生在日照半球。耀斑爆發(fā)的時(shí)間很短,持續(xù)幾分鐘,因此電離層騷擾也持續(xù)幾分鐘,然后D層和E層電子密度降低,短波穿透D層吸收減小,短波通信恢復(fù)正常。但在個(gè)別情況下,耀斑爆發(fā)持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),電離層騷擾可持續(xù)幾十分鐘甚至幾個(gè)小時(shí)。發(fā)生電離層突然騷擾時(shí),短波通信頻率由低到高依次受到影響,信號(hào)衰減嚴(yán)重或收不到信號(hào);恢復(fù)時(shí)頻率則是由高到底依次好轉(zhuǎn)。返回電離層暴電離層暴又叫電離層爆變。太陽耀斑爆發(fā)時(shí),除了輻射大量紫外線和χ射線外,還以很高的速度噴射出大量帶電的微粒子流,當(dāng)帶電粒子接連地球時(shí),大部分被擋在地球磁層之外繞道而過,有一小部分穿過磁層頂?shù)竭_(dá)磁層引起磁暴,再有一部分穿過磁層到達(dá)電離層,出現(xiàn)正常電離層遭破壞的電離層暴。出現(xiàn)電離層暴時(shí),自F層、E層至D層依次受到影響,其中F2層表現(xiàn)最為明顯,有時(shí)出現(xiàn)F2層臨界頻率急劇下降,將使原來由F2層反射的電波可能穿過F2層面而不被反射,造成信號(hào)中斷。電離層暴的持續(xù)時(shí)間達(dá)2到5天。電離層暴使通信頻率降低,損耗增大,通信質(zhì)量降低甚至中斷。電離層暴的一個(gè)明顯特點(diǎn)是,每次暴變總是發(fā)生在電離層突然騷擾之后30小時(shí)左右,但并不是說每次騷擾后必有一次暴變。電離層暴對(duì)短波通信的影響與電離層突然騷擾不盡相同。發(fā)生電離層突然騷擾時(shí),通信頻率是由低到高依次受到影響,而電離層暴則對(duì)高頻率的影響尤其明顯。返回復(fù)習(xí)題:1、電離層的電子密度與高度之間有什么關(guān)系?2、為什么白天中波的天波不能通過電離層反射建立電路,而短波可以建立電路?3、調(diào)頻波段可以通過電離層反射建立電路嗎?4、電離層的是怎樣形成的?5、電離層對(duì)電波的吸收主要因素是什么?6、為什么短波廣播的信號(hào)會(huì)出現(xiàn)起伏?7、對(duì)一個(gè)傳輸距離在1000至2000公里之間的地區(qū)進(jìn)行全天廣播,宜采用什么頻率?為什么?中波傳播1、中波傳播的特點(diǎn)地面上發(fā)射的中波,同時(shí)具有沿地面?zhèn)鞑サ牡夭ê徒?jīng)電離層反射的天波兩種傳播模式。由于電離層D區(qū)對(duì)中波的強(qiáng)烈吸收,白天天波很弱,夜間天波則因D層消失而顯著增強(qiáng)并占優(yōu)勢(shì)。因此,在中波的應(yīng)用中,白天主要是穩(wěn)定性好的地波,夜間則因出現(xiàn)天波的強(qiáng)烈干擾,地波工作區(qū)大為縮小。中波天波主要是通過D層并經(jīng)E層反射傳播。當(dāng)中波以地波或夜間E層一跳天波為傳播時(shí),傳播特性比短波天波要穩(wěn)定的多。中波場(chǎng)強(qiáng)的變化主要是由于天波特性變化及天地波干涉的結(jié)果,而天波的變化則源于低電離層(特別是D層)特性的變化。低電離層電子密度的絕對(duì)值不大,但其相對(duì)變化相當(dāng)大。2、地面波傳播無線電波沿地球表面?zhèn)鞑?,稱為地面波傳播。當(dāng)天線低架于地面上(天線的架設(shè)高度比波長(zhǎng)小的多)時(shí),其最大輻射方向沿地球表面,這時(shí)主要是地面波傳播,例如使用直立的鞭狀天線就是這種情況。這種傳播方式,信號(hào)穩(wěn)定,基本不受氣象條件、晝夜及季節(jié)變化的影響。但隨著電波頻率的增高,傳播損耗迅速增大,因此,這種傳播方式使用于中波、長(zhǎng)波和超長(zhǎng)波傳播。在軍事中,常用于短波、超短波作幾十公里以內(nèi)或幾公里內(nèi)的近距離通信、偵察和干擾。由于地面波是沿著空氣和大地交界面?zhèn)鞑サ?,因此傳播情況主要取決于地面條件。概括地說,地面對(duì)電波傳播的影響主要表現(xiàn)為兩個(gè)方面:一是地面的不平坦性,當(dāng)?shù)孛嫫鸱黄降某潭认鄬?duì)于電波波長(zhǎng)來說很小時(shí),地面可近似看成是光滑地面。二是地質(zhì)的情況,主要研究它的電磁特性。地面的電氣特性對(duì)于地波傳播的影響很大。同樣發(fā)射條件的電波在不同的地面上傳播時(shí),電場(chǎng)強(qiáng)度能有數(shù)十分貝的差別。因此,同樣功率的發(fā)射臺(tái)在不同的地面上覆蓋的面積也會(huì)差很多。任何傳播媒介的電氣特性可由三個(gè)參數(shù)來表達(dá):導(dǎo)磁系數(shù)(μ)、介電常數(shù)(ε)、導(dǎo)電系數(shù)(δ),δ在專指地面的參數(shù)時(shí),稱為地導(dǎo)系數(shù)。地波場(chǎng)強(qiáng)與大地的電參數(shù)關(guān)系密切,大地的電參數(shù)一般與下列因素有關(guān):水份含量:這是影響各個(gè)電常數(shù)值最大的參量。水份含量大,電常數(shù)也隨著增大,一般來說,土壤的溫度是穩(wěn)定的,但雨季則可能有所增加。土壤的性質(zhì):大地常數(shù)隨土壤性質(zhì)而變,主要是看土壤吸收并保存水份的性能,而土壤的化學(xué)成分相比為次要。電導(dǎo)率的溫度系數(shù)是每攝氏一度2%左右,一般關(guān)系是不明顯的,但在水的冰點(diǎn)上導(dǎo)電率及介電常數(shù)均減小很多,所以在“冰天雪地”的情況下測(cè)定大地常數(shù)是很不合適的。與頻率的關(guān)系:對(duì)聲頻廣播波段來說變化不大,只有當(dāng)頻率高于1千兆赫時(shí),大地常數(shù)隨頻率變化的關(guān)系才比較明顯。電波能量受地面物體吸收的作用
位于大地表面的物體如森林、城市(建筑群)等,雖不直接影響到大地常數(shù)本身,但它們對(duì)地波的衰減可能發(fā)生重大的作用,如電波通過大森林時(shí)損耗就特別大,因此,在電波傳播的計(jì)算中應(yīng)用適當(dāng)?shù)拇蟮爻?shù)值,才能計(jì)入這種能量損耗。這樣,我們?cè)谶M(jìn)行場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量工作時(shí)就應(yīng)特別注意選擇場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量場(chǎng)地。比如,在外出收測(cè)時(shí),場(chǎng)強(qiáng)儀的附近不應(yīng)有二次輻射物,地形也不應(yīng)有懸殊的差異,一切金屬導(dǎo)體如電源線、接地導(dǎo)線、電話線等均不應(yīng)從場(chǎng)強(qiáng)儀附近經(jīng)過(如電源線、接地導(dǎo)線從場(chǎng)強(qiáng)儀的天線附近經(jīng)過時(shí),場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量的誤差將可能超過6dB)。地面的有效電導(dǎo)率與地面類型、形狀、土壤成分、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等特性有關(guān)。
表:不同地面類型的電導(dǎo)率
由上表可見,海水的電導(dǎo)率最大,淡水的電導(dǎo)率較小,沙漠、巖石等的電導(dǎo)率則更小。因此,電波在海面上傳播損耗為最小,而在沙漠、巖石等地面上傳播損耗則較大。地波信號(hào)是比較穩(wěn)定的,但亦會(huì)隨著氣候條件的不同而有些變化。一般來說,頻率越高,地面的電導(dǎo)率越小,電場(chǎng)強(qiáng)度隨距離的增加衰減就越快。地導(dǎo)系數(shù)δ(S/M)地面類型5海水10-2濕土壤、耕地、淡水10-3干土壤、粘土、森林、山區(qū)10-4花崗巖、干石子地、沙地10-5山區(qū)中的干冰河3、地波區(qū)距離發(fā)射機(jī)很近的區(qū)域(陸地路徑約幾十km,海上200—300km),即使在夜間,地波也超過天波,接收?qǐng)鲋饕獮榈夭?,與晝夜時(shí)間無關(guān)且無衰落或變化很小。地波區(qū)是中波廣播的主要服務(wù)區(qū)。白天由于天波很弱,地波工作區(qū)的大小主要決定于發(fā)射機(jī)功率的背景噪聲,夜間則由于天波的干擾,地波工作區(qū)被限制在70—150km以內(nèi),其距離大小將取決于發(fā)射天線特性,頻率和地面電特性,而與發(fā)射功率無關(guān)。在地波服務(wù)區(qū),白天與夜間收聽效果是不同的。因?yàn)樵谥胁ǖ母鱾€(gè)頻道上都非常擁擠,某個(gè)電臺(tái)的地波服務(wù)區(qū)夜間雖不受自身天波的干擾,但可能要受到別的電臺(tái)的天波干擾,因此在同一頻道上夜間沒有白天清靜。4、天地波干涉區(qū)在較大的距離上白天的傳播是穩(wěn)定的地波,夜間天波出現(xiàn),而天波則在幅度和相位上都隨時(shí)間有波動(dòng),因而在天、地波等場(chǎng)強(qiáng)區(qū),兩者互相干涉而產(chǎn)生衰落,傳播質(zhì)量極度惡化。(若此天波和地波來自同一發(fā)射臺(tái),二者場(chǎng)強(qiáng)相差不超過8dB),則天波和地波相互疊加,結(jié)果由于相位差不同,收聽效果將因衰落太大而明顯變壞。只有在兩者相差8dB以上時(shí),這種衰落的影響才可以忽略。5、天波區(qū)在更遠(yuǎn)的距離上,地波場(chǎng)強(qiáng)已很小,白天天波也很弱,信號(hào)微弱;夜間天波則可能達(dá)到較高電平,因而晝夜變化強(qiáng)烈。同樣,夜間的天波工作區(qū),也將由于地波的干擾而位于一定距離以外。我們把從衰落區(qū)的終端開始向外,稱為天波區(qū)。目前,由于電臺(tái)數(shù)量激增,發(fā)射機(jī)功率不斷加大,相互干擾日趨嚴(yán)重,一般說來天波已不能成為服務(wù)區(qū),而只能形成對(duì)其它發(fā)射機(jī)的干擾。6、地波基準(zhǔn)場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算
地波基準(zhǔn)場(chǎng)強(qiáng)可從CCIR等368-2號(hào)建議繪出的地波場(chǎng)強(qiáng)曲線求得。CCIR傳播曲線系根據(jù)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)分析,對(duì)幾個(gè)特定的地導(dǎo)系數(shù)和介電常數(shù)進(jìn)行計(jì)算得出的。這組曲線的輻射源,為一輸入功率為1KW,位于完全導(dǎo)電地面上的短垂直天線。傳播曲線是按均勻平滑地面與球面距離繪制的,各圖上的A是無衰減的逆距離曲線,它在1KM處的場(chǎng)強(qiáng)值為3*105μv/(109.5dB)。使用這組曲線的方法是從已知地面地導(dǎo)系數(shù)找出其中的某張曲線圖,從該圖上找出與工作頻率相應(yīng)的一條曲線。再從該條曲線上找出距離為(KM)處的場(chǎng)強(qiáng)dBμv/m。CCIR地波傳播曲線見圖1至圖6。)返回圖1是一張地面參數(shù)為δ=10-2s/m的地波傳播曲線圖,不過在其中加了一條天波傳播曲線ES,其中已假定天線高度為0.5λ。設(shè)發(fā)射機(jī)工作于700kHz,可以看出在比較近的距離上地波強(qiáng)于天波;在大約180KM處,天、地波場(chǎng)強(qiáng)相等;在更遠(yuǎn)的距離上,天波逐漸大于地波。在圖1所示條件下,衰落區(qū)始端大約位于145KM,終端大約位于230KM處。圖中斜線部分即為衰落區(qū)。地面參數(shù)、工作頻率或天線高度改變時(shí),衰落區(qū)的位置將有移動(dòng),但衰落區(qū)的存在不可避免。改變發(fā)射機(jī)的功率,衰落區(qū)不變,因?yàn)樘?、地波將以同等比例增減。從發(fā)射機(jī)所在地到衰落區(qū)的始段,稱為地波服務(wù)區(qū)。圖1示出給定條件下這一區(qū)最邊緣的場(chǎng)強(qiáng)為51.5dB。在更近的距離上,場(chǎng)強(qiáng)迅速升高,且傳播穩(wěn)定,可以得到比較高的接收質(zhì)量。從衰落區(qū)的終端開始向外,稱為天波區(qū)。這一區(qū)里場(chǎng)強(qiáng)最高點(diǎn)大約出現(xiàn)在300KM左右,最大值約為49dB。再遠(yuǎn)處,場(chǎng)強(qiáng)逐漸減弱,但下降趨勢(shì)比地波慢的多。因此天波可以達(dá)到較遠(yuǎn)的距離,但場(chǎng)強(qiáng)較低,且因天波傳播本身具有衰落的特性,所以收聽質(zhì)量不佳。目前,由于電臺(tái)數(shù)量激增,發(fā)射機(jī)功率不斷加大,相互干擾日趨嚴(yán)重,一般說來天波已不能成為服務(wù)區(qū),而只能形成對(duì)其它發(fā)射機(jī)的干擾。7、最低可用場(chǎng)強(qiáng)當(dāng)接收一個(gè)電臺(tái)時(shí),在不存在其他發(fā)射機(jī)的干擾的條件下,為克服自然噪擾和人為噪擾而得到所需的接收質(zhì)量所必需的場(chǎng)強(qiáng)最小值,稱為該電臺(tái)的最低可用場(chǎng)強(qiáng)Emin。由于每個(gè)發(fā)射臺(tái)的地理位置不同,因此每個(gè)臺(tái)的最低可用場(chǎng)強(qiáng)并不相同。此外,噪擾隨時(shí)間、季節(jié)都不同,因此每個(gè)電臺(tái)的值在不同的時(shí)間、季節(jié)也都有不同的值。為便于進(jìn)行計(jì)算和國(guó)際間的協(xié)調(diào),在中波范圍內(nèi),對(duì)世界不同地區(qū)規(guī)定了公認(rèn)的數(shù)值。圖7示出了在第一區(qū)和第三區(qū)內(nèi)按不同緯度劃分為A,B,C三個(gè)小區(qū)(圖中以點(diǎn)劃線區(qū)分)。對(duì)于A,B,C三區(qū)分別規(guī)定了最低可用場(chǎng)強(qiáng)(1MHz時(shí))如下:A區(qū):+60dB(μv/m)B區(qū):+70dB(μv/m)C區(qū):+63dB(μv/m)對(duì)于1MHz以外的頻率,Emin值還應(yīng)參照?qǐng)D增加一個(gè)修正值Δα(dB),見圖8。最低可用場(chǎng)強(qiáng)Emin有稱為“場(chǎng)強(qiáng)最小值”,或稱為“受保護(hù)的場(chǎng)強(qiáng)最小值”。地波服務(wù)區(qū)中低于Emin值的部分在任何情況下都不可能實(shí)現(xiàn)正常的接收,因此不能成為覆蓋區(qū)。仍以圖1為例,1KW發(fā)射機(jī)的覆蓋區(qū)不能超過90公里。8、干擾保護(hù)率在接收一個(gè)電臺(tái)時(shí),如果同時(shí)存在同頻或鄰頻發(fā)射機(jī),則會(huì)產(chǎn)生對(duì)欲收信號(hào)的干擾。在中波頻段,干擾主要表現(xiàn)有兩種:差拍聲和串話。為克服這種干擾,也必須使欲收信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)足夠的大,滿足干擾保護(hù)率的要求。射頻干擾保護(hù)率為保證在接收機(jī)輸出端的音頻信號(hào)符合規(guī)定的音頻干擾保護(hù)率所必需的最低射頻信號(hào)干擾比。此值的確定,與兩個(gè)發(fā)射機(jī)之間的頻率差Δf、調(diào)制方式和深度、頻偏和頻率容限、音頻帶寬、動(dòng)態(tài)壓縮、接收機(jī)輸入電平及接收機(jī)特性(例如選擇性)等有關(guān)。同頻道干擾保護(hù)率一般認(rèn)為,把同頻道保護(hù)率定為40dB,可以得到優(yōu)質(zhì)的廣播接收質(zhì)量。但由于電臺(tái)很多,這樣的保護(hù)率難以達(dá)到。因此,1975年國(guó)際規(guī)劃會(huì)議對(duì)于第一、第三區(qū)范圍內(nèi)同頻道干擾保護(hù)率規(guī)定為30dB—地波受地波或天波干擾;27dB—天波受地波或天波干擾。中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,同頻道干擾保護(hù)率一律取為26dB(但在涉及國(guó)際間的干擾協(xié)調(diào)時(shí),應(yīng)用國(guó)際上的統(tǒng)一規(guī)定值)。地波受天波干擾的情況下,欲收信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)在50%的時(shí)間內(nèi)比干擾場(chǎng)強(qiáng)高出26dB。當(dāng)兩個(gè)同頻發(fā)射機(jī)(不同步)播送同一節(jié)目時(shí),保護(hù)率降為14dB。鄰頻道干擾保護(hù)率中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,中波頻道間隔為9KHz鄰頻道干擾保護(hù)率取5dB。間隔兩個(gè)頻道(18kHz)時(shí),即認(rèn)為不產(chǎn)生干擾。9、可用場(chǎng)強(qiáng)在既存在自然噪擾和人為噪擾,又存在同鄰頻干擾(包括現(xiàn)有的和在規(guī)劃中的)的情況下,為得到所需的接收質(zhì)量所必須的場(chǎng)強(qiáng)最小值,稱為可用場(chǎng)強(qiáng)Eu。此值不是人為設(shè)定的,而是由實(shí)際電臺(tái)布局情況決定的。當(dāng)存在多個(gè)干擾時(shí),Eu可用功率相加法進(jìn)行計(jì)算得到(1)Eu=20Lgeu(2)式中,emin--以μv/m表示的最小可用場(chǎng)強(qiáng),Emin=20Lgemineni--以μv/m表示的第I部發(fā)射機(jī)的干擾場(chǎng)強(qiáng),Eni=20Lgeniai—以數(shù)值表示的與第I部發(fā)射機(jī)有關(guān)部門的射頻保護(hù)率,Ai=20Lgaieu--以μv/m表示的可用場(chǎng)強(qiáng)Eu–以dB表示的可用場(chǎng)強(qiáng)為避免反復(fù)換算的復(fù)雜性,在按式(1)(2)計(jì)算可用場(chǎng)強(qiáng)時(shí),可利用圖9。該圖橫坐標(biāo)為兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)(以dB表示)之差,縱坐標(biāo)為合成場(chǎng)強(qiáng)與較大的一個(gè)場(chǎng)強(qiáng)之差。將此值加在較大的場(chǎng)強(qiáng)上,即得到合成場(chǎng)強(qiáng)的值。如此,逐個(gè)將干擾機(jī)的影響和Emin加進(jìn)去,即可直接求出可用場(chǎng)強(qiáng)Eu。例:A=62dB,B=56.5dB,則A-B=62
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