第二章 無線電波的傳播-2

GMDSS原理與業(yè)務(wù)模塊一：地面通信系統(tǒng)模塊二：衛(wèi)星通信系統(tǒng)模塊三：船舶通信業(yè)務(wù)

模塊一

地面通信系統(tǒng)子模塊一GMDSS概論子模塊二無線電波的傳播子模塊三船舶MF/HF通信設(shè)備子模塊四船用VHF通信設(shè)備子模塊五NAVTEX、SART、及船舶備用電源2.1電波輻射和傳播2.2各波段電波傳播的特點(diǎn)一、電波的輻射與傳播電生磁→磁生電→交替變化的電磁場(chǎng)向空間輻射1.電波的形成2.電波的頻率與波長(zhǎng)電波的傳播速度υ→3×108m/s(自由空間)波長(zhǎng)λ→電波在一個(gè)周期內(nèi)的傳播距離

電波頻率?→周期T的倒數(shù)關(guān)系

λ=υ·T=υ/?

或υ=?·λ

3.電波波段的劃分波段名稱波長(zhǎng)范圍頻段名稱頻率范圍極長(zhǎng)波100000m以上極低頻(ELF)3kHz以下超長(zhǎng)波100000m～l0000m甚低頻(VLF)3kHz～30kHz長(zhǎng)波10000m～l000m低頻(LF)30kHz～300kHz中波1000m～l00m中頻(MF)300kHz～3MHz短波100m～l0m高頻(HF)3MHz～30MHz超短波10m～lm甚高頻(VHF)30MHz～300MHz微波1m以下特高頻(UHF)…300MHz以上地面系統(tǒng)：MF/HF波段（1.6~27.5MHz）

VHF波段（156~174MHz）衛(wèi)星系統(tǒng)：微波波段（1.5~1.6GHz/4~6GHz）4.電波的傳播途徑?地波傳播電波沿地球表面?zhèn)鞑ァ岳@射方式傳播通常λ越大/?越低，繞射距離越遠(yuǎn)

地波傳播空間波傳播電離層波（天波）傳播長(zhǎng)波及以上波可傳播幾千甚至幾萬公里，中波可傳播幾百公里，短波沿地面?zhèn)鞑ヒ话悴怀^l00公里超短波、微波一般不通過地波傳播

特點(diǎn)：存在衰減（?↑，衰減↑

）信號(hào)比較穩(wěn)定、可靠

?空間波傳播電波在空間直線傳播，或經(jīng)地面反射傳播，或經(jīng)衛(wèi)星中繼傳播特點(diǎn)：傳輸?shù)淖钸h(yuǎn)距離是視距

地面系統(tǒng)空間波傳播距離較近（幾十公里）短波、中波、長(zhǎng)波及以上波長(zhǎng)的波，不能通過空間波傳播，超短波、微波可通過空間波傳播。

采取微波接力傳輸

增加天線高度?電離層波（天波）傳播電波經(jīng)電離層反射傳播，或經(jīng)電離層和地面的多次反射傳播電離層的形成和結(jié)構(gòu)：太陽光照射→氣體分子電離→離子自由電子電離層特點(diǎn)：

白天存在D、E、F1、F2層不穩(wěn)定夜間只存在E、F2層

E層比F層相對(duì)穩(wěn)定

電離層對(duì)電波的反射與衰減：電離層對(duì)電波有吸收作用隨?↑，吸收作用(衰減)↓?min

﹤?﹤?max短波波段

太陽活動(dòng)對(duì)電離層的影響：

太陽風(fēng)暴（向宇宙空間釋放的大量帶電粒子流

）太陽黑子——光球表面出現(xiàn)的黑斑點(diǎn)。

太陽耀斑——在黑子群上空突然出現(xiàn)且迅速發(fā)展的閃耀亮斑

電離層擾動(dòng)→通信受影響2.2各波段電波傳播的特點(diǎn)（一）中波（MF）、長(zhǎng)波（LF）1.長(zhǎng)波：2.中波：

以地波傳播，工作穩(wěn)定。白天—以地波傳播，不能以天波傳播，D層對(duì)MF波吸收。夜間—地波與天波并存，E層對(duì)天波反射，但存在衰落，這是由于天地波在接收點(diǎn)疊加造成的。

1.傳播：2.特點(diǎn)

3).存在衰落現(xiàn)象

地波和天波，主要靠天波傳播，在F層反射。1).地波傳播衰減大，傳播小于100km。2).天波傳播距離遠(yuǎn)，但受電離層變化影響較大，傳播不夠穩(wěn)定。（二）短波（HF）F層不穩(wěn)定，不同路徑天波在接收點(diǎn)疊加→衰落。短波信號(hào)的傳播?電離層變化對(duì)短波通信的影響

同頻率信號(hào)晚間比白天傳的遠(yuǎn)白天要實(shí)現(xiàn)與晚間相同的距離→應(yīng)提高發(fā)射頻率晚間要實(shí)現(xiàn)與白天相同的距離→可降低發(fā)射頻率3).存在衰落現(xiàn)象短波通信中的衰落

增大發(fā)射功率高增益的收/發(fā)天線采用單邊帶通信

…

4).存在盲區(qū)效應(yīng)（寂靜區(qū)）：天地波均不能覆蓋的區(qū)域。適當(dāng)降低工作頻率及天線的架設(shè)高度→以保證通信

?短波通信的寂靜區(qū)

畫出他們的關(guān)系線超短波／微波地波天波空間波長(zhǎng)波／超長(zhǎng)波中波短波傳播方式最不穩(wěn)定傳播方式最穩(wěn)定傳播距離為視距存在盲區(qū)效應(yīng)存在衰落太陽活動(dòng)影響最大工作于不同波段的GMDSS系統(tǒng)的設(shè)備

的工作特點(diǎn)GMDSS系統(tǒng)組成GMDSS系統(tǒng)組成地面衛(wèi)星MF(中)HF（遠(yuǎn)）VHF(近)INMARSATCOSPAS-SARSATA船站B船站C船站E船站F船站EPIRB1.長(zhǎng)波和超長(zhǎng)波

地波形式傳播→傳播穩(wěn)定2.中波

白天：地波形式傳播夜間：地波+天波(E層反射)

存在衰落（收點(diǎn)信號(hào)忽大忽小）