各波段电波传播方式和特点
电磁波频段分类
电磁波的频谱二——各频段的频率分配下面将按波段划分来讨论各波段的特点及其频率分配。
一、10200千赫频段该频段属于甚长波和长波的波段因其传播特性相近故并在一起讨论。
该波段可以用天波和地波传播而主要以地波传播方式为主。
因地波传播频率愈高大地的吸收愈大故在无线电的早期是向低频率的方向发展。
天波是靠电磁波在地面和电离层之间来回反射而传播的。
该波段的特点是1传播距离长在海水上应用数千瓦的功率可以实现3000公里的通信。
所以目前还有很多海岸电台使用长波通信30200千赫。
用1030千赫可以实现特远距离的通信。
2电离层扰动的影响小。
长波传播稳定基本没有衰落现象。
3波长愈长大地或海水的吸收愈小因此适宜于水下和地下通信。
但是它的缺点也是明显的1容量小。
长波整个频带宽度只有200千赫因此容量有限不能容纳多个电台在同一地区工作。
2大气噪声干扰大。
因为频率愈低大气噪声干扰愈大大气干扰也和地理位置有关愈近赤道、干扰愈大。
3需要大的天线。
该波段频率的分配情况。
根据国际规定10200千赫主要用于无线电导航航空和航海、定点通信、海上移动通信和广播。
被指定的导航用频率为1014千赫以及70130千赫。
这是作为远距离导航用的主要是因为长波传播远且无盲区。
在导航系统中盲区是不允许的。
在70130千赫工作的有劳兰—C系统和台卡Decca系统。
海上移动通信主要用于岸-船通信。
由于长波的可靠性高因此当容量不是主要的而要求高可靠性的远距离通信时就要用这个频段并且特别适宜在极区的岸-船通信。
船- 岸通信通常不用此频段因船上位置有限不能得到高的天线效率。
几乎整个波段部分都分配作定点通信用这在目前是作为短波通信的备份使用的以便在电离层受到干扰时使用。
目前看来这种需要性已逐渐减小除了少数地区外大多数地区已不用最后这种用途将被放弃。
在欧洲和非洲还用150200千赫作为广播用频段。
这种长波广播电台的特点是不论白天黑夜都有相当大的稳定的服务区域。
还有一个标准频率的播送规定在20千赫。
无线电波的传播方式
无线电波的传播方式电离层对电波传播的影响面对二十多个业余波段，究竟该用哪一段?春夏秋冬阴晴雨雪对通信会有什么影响?当你对这些问题打算亲自体验一番之前，应该对无线电波的传播规律及各业余波段的特点等等先做些“调查研究”，这样才能事半功倍。
一、无线电波的传播方式无线电波以每秒三十万公里的速度离开发射天线后，是经过不同的传播路径到达接收点的。
人们根据这些各具特点的传播方式，把无线电波归纳为四种主要类型。
1)地波，这是沿地球表面传播的无线电波。
2)天波，也即电离层波。
地球大气层的高层存在着“电离层”。
无线电波进入电离层时其方向会发生改变，出现“折射”。
因为电离层折射效应的积累，电波的入射方向会连续改变，最终会“拐”回地面，电离层如同一面镜子会反射无线电波。
我们把这种经电离层反射而折回地面的无线电波称为“天波”。
3)空间波，由发射天线直接到达接收点的电波，被称为直射波。
有一部分电波是通过地面或其他障碍物反射到达接收点的，被称为反射波。
直射波和反射波合称为空间波。
4)散射波，当大气层或电离层出现不均匀团块时，无线电波有可能被这些不均匀媒质向四面八方反射，使一部分能量到达接收点，这就是散射波。
在业余无线电通信中，运用最多的是“天波”传播方式，这是短波远距离通信向必要条件。
空间波和散射波的运用多见于超高频通信，而地波传播“般只用于低波段和近距离通信。
二、电离层与天波传播1.电离层概况在业余无线电中，短波波段的远距离通信占据着极重要的位置。
短波段信号的传播主要依靠的是天波，所以我们必需对电离层有所了解。
地球表面被厚厚的大气层包围着。
大气层的底层部分是“对流层”，其高度在极区约为九公里，在赤道约为十六公里。
在这里，气温除局部外总是随高度上升而下降。
人们常见的电闪雷鸣、阴晴雨雪都发生在对流层，但这些气象现象一般只对直射波传播有影响。
在离地面约10到50公里的大气层是“同温层”。
它对电波传播基本上没有影响。
离地面约50到400公里高空的空气很少流动。
短波段无线电波的传播规律与短波无线电通信的频率选择及预测
短波段无线电波的传播规律与短波无线电通信的频率选择及预测一、引言：在无线电通信中，无线电发射机的天线辐射载有信息的电磁波，到达接收点无线电接收机的天线，要经过一段自然路径。
无线电波在自然环境中的传播主要有三个路径常用于无线电通信：视距传播、地波传播、天波传播。
不同波长的无线电波在以上三种传播路径中有不同的传播规律。
短波无线电波（2—30Mhz）的传播有不同于其它频段的特殊规律，只有透彻认识和运用其特殊规律，才能发挥短波无线电通信设备的应有效能，建立稳定可靠的通信联系，提高通信质量。
二、无线电波的传播路径：（1）视距传播：视距传播是指电波在发射天线与接受天线互相“看得见”的距离内的传播方式。
电波在靠近地面的低空大气层中以近似直线的路径传播(见图-1），在发射功率一定的情况下，其通信距离相当大的程度上取决于收发双方的天线高度，多用于超短波通信，本文不多作讨论。
（2）地波传播：地波是指沿地球表面传播的电波。
当电波沿地表传播时，在地表面产生感应电荷，这些电荷随着电波的前进而形成地电流。
由于大地有一定的电阻，电流流过时要消耗能量，形成地面对电波的吸收。
地电阻的大小与电波频率有关，频率越高，地的吸收越大。
因此，地波传播适宜于长波和中波作远距离广播和通信；小型短波电台采用这种方式只能进行几公里至几十公里的近距离通信。
地波是沿着地表面传播的，基本上不受气候条件的影响，因此信号稳定，这是地波传播的突出优点。
（3）天波传播：天波是指地面发出的经电离层折射返回地面的电波。
短波无线电台站可以较小的发射功率，不依赖任何地面系统利用天波路径独自建立数百公里甚至数千公里的通信联系，是为有别于其它通信方式的突出优势。
但是，电离层随昼夜、季节、年度而变化，导致天波传播状况依时间变化。
因此，依赖电离层反射所建立的短波无线电天波通信是不稳定、不可靠的（相对于其他传播路径而言）。
远程短波通信要求设备操作人员对短波波段无线电波的传播规律有深入的了解和较多的实践经验，并且依赖于通信各方的配合默契。
第2章 移动通信信道的电波传播 2.1 VHF、UHF频段的电波传播特性2.2 阴 影 效 应2.3 移动信道的多径传播
• 2.1 VHF、UHF频段的电波传播特性 • 2.2 阴 影 效 应 • 2.3 移动信道的多径传播特性 • 2.4 多径衰落的时域特征和频域特征 • 2.5 电波传播损耗预测模型与中值路径损耗
预测
2.1 VHF、UHF频段 的电波传播特性
2.1.1 自由空间电波传播方式 2.1.2 视距传播的极限距离 2.1.3 绕射损耗 2.1.4 反射波
d0 3.57( hR (m) hT (m)) (km)
即视距取决于收、发天线的高度。天线架设越高，
视线距离越远。考虑空气不均匀性对电波传播轨迹的
影响，在标准大气折射情况下，等效地球半径
R=8500 km，可得修正后的视距传播的实际极限距
离 重点2
d0 4.12( hR (m) hT (m)) (km)
通过电场实测可以得到慢衰落的统计规 律。统计分析表明，接收信号的局部均值rlm 近似服从对数正态分布，其概率密度函数为
P(rlm )
1
e
rlm rlm
2 2
2π
式中， rlm 为整个测试区的平均值，即
rlm的期望值，取决于发射机功率、发射和接
收天线高度以及移动台与基站的距离。σ为标
准偏差，取决于测试区的地形地物、工作频率
慢衰落速率主要决定于传播环境，即移 动台周围地形，包括山丘起伏，建筑物的分 布与高度，街道走向，基站天线的位置与高 度，移动台行进速度等，而与频率无关。
慢衰落的深度，即接收信号电平变化的 幅度取决于信号频率与障碍物状况。频率较 高的信号比频率较低的信号容易穿透建筑物， 而频率较低的信号比频率较高的信号更具有 较强的绕射能力。
作业
W2-1，简述移动通信中电波传播的方式
大气窗口的主要波段
大气窗口的主要波段大气窗口是指大气对电磁波的吸收较小的波段，使得电磁波能够穿透大气层并传播到地面。
大气窗口的主要波段包括可见光、红外线和射电波。
本文将分别介绍这些波段的特点及其在科学研究和应用中的重要性。
一、可见光波段可见光波段是指波长在380纳米到780纳米之间的电磁波。
这个波段是人眼能够看到的光谱范围，包括紫、蓝、绿、黄、橙和红六种颜色。
可见光波段的特点是能够直接被人眼感知，因此在日常生活中被广泛应用于照明、摄影和显示等方面。
此外，可见光波段还在天文学、气象学和生物学等领域有着重要的应用。
例如，在天文学中，通过观测可见光波段可以研究星系、恒星和行星等天体的性质和演化过程。
二、红外线波段红外线波段是指波长在780纳米到1毫米之间的电磁波。
相对于可见光波段，红外线波段的波长更长，无法被人眼直接感知。
红外线波段可以进一步分为近红外、中红外和远红外三个子波段。
近红外波段的应用广泛，包括红外线遥控器、红外线热成像和红外线通信等。
中红外波段主要用于红外线光谱学研究和红外线成像技术。
远红外波段则主要用于红外线辐射测量和红外线天文学观测等领域。
红外线波段在科学研究和应用中有着广泛的用途。
在天文学中，红外线波段的观测可以帮助科学家研究宇宙中的尘埃云、恒星形成和宇宙背景辐射等现象。
在军事领域，红外线成像技术被广泛应用于夜视仪、导弹制导和无人机监测等方面。
在医学领域，红外线热成像技术可用于检测人体表面的温度分布，对于早期疾病的诊断和治疗有着重要意义。
三、射电波波段射电波波段是指波长在1毫米到100米之间的电磁波。
射电波波段的特点是波长非常长，因此具有较强的穿透能力。
射电波波段在天文学研究中起着重要的作用。
通过观测射电波，科学家可以研究宇宙微弱的射电信号，探索宇宙的起源、演化和结构等问题。
此外，射电波还被广泛应用于通信、雷达和导航等领域。
总结起来，大气窗口的主要波段包括可见光、红外线和射电波。
不同波段的特点和应用有所不同，但都在科学研究和现实生活中发挥着重要的作用。
长波,中波,短波,超短波和微波通讯的特点,优点和缺点,应用
长波,中波,短波,超短波和微波通讯的特点,优点和缺点,应用1．长波传播的特点由于长波的波长很长，地面的凹凸与其他参数的变化对长波传播的影响可以忽略.在通信距离小于300km时，到达接收点的电波，基本上是表面波.长波穿入电离层的深度很浅，受电离层变化的影响很小，电离层对长波的吸收也不大.因而长波的传播比较稳定.虽然长波通信在接收点的场强相当稳定，但是它有两个重要的缺点：①由于表面波衰减慢，发射台发出的表面波对其他接受台干扰很强烈.②天电干扰对长波的接收影响严重，特别是雷雨较多的夏季.2．中波传播的特点中波能以表面波或天波的形式传播，这一点和长波一样.但长波穿入电离层极浅，在电离层的下界面即能反射.中波较长波频率高，故需要在比较深入的电离层处才能发生反射.波长在3000－2000米的无线电通信，用无线或表面波传播，接收场强都很稳定，可用以完成可靠的通信，如船舶通信与导航等.波长在2000－200m的中短波主要用于广播，故此波段又称广播波段.3．短波传播的特点与长，中波一样，短波可以靠表面波和天波传播.由于短波频率较高，地面吸收较强，用表面波传播时，衰减很快，在一般情况下，短波的表面波传播的距离只有几十公里，不适合作远距离通信和广播之用.与表面波相反，频率增高，天波在电离层中的损耗却减小.因此可利用电离层对天波的一次或多次反射，进行远距离无线电通信.4．超短波和微波传播的特点超短波，微波的频率很高，表面波衰减很大；电波穿入电离层很深，甚至不能反射回来，所以超短波，微波一般不用表面波，天波的传播方式，而只能用空间波，散射波和穿透外层空间的传播方式.超短波，微波，由于他们的频带很宽，因此应用很广.超短波广泛应用于电视，调频广播，雷达等方面.利用微波通信时，可同时传送几千路电话或几套电视节目而互不干扰.超短波和微波在传播特点上有一些差别，但基本上是相同的，主要是在低空大气层做视距传播.因此，为了增大通信距离，一般把天线架高.短波传输的最远，短波是依靠电离层反射传播的，当电离层把短波反射回地面后，可以实现几百公里到几千公里的通信，地面还可以再一次把电波反射到电离层上，由电离层形成二次反射，如此这样，经过短波在地面和电离层之间的多次跳跃，可以实现全球通信。
各波段电波传播方式和特点
一．电磁场基本性质：1．电场和磁场：静止电荷产生的场表现为对于带电体有力的作用，这种场称为电场。
不随时间变化的电场称为静电场。
运动电荷或电流产生的场表现为对于磁铁和载流导体有力的作用，这种物质称为磁场。
不随时间变化的磁场称为恒定磁场。
2. 电磁波及麦克斯韦方程：如果电荷及电流均随时间改变，它们产生的电场及磁场也是随时变化的，时变的电场与时变的磁场可以相互转化，两者不可分割，它们构成统一的时变电磁场。
时变电场与时变磁场之间的相互转化作用，在空间形成了电磁波。
静电场与恒定磁场相互无关、彼此独立，可以分别进行研究。
0c D B B E t D H J t ρ∇=⎧⎪∇=⎪⎪∂⎨∇⨯=-∂⎪⎪∂∇⨯=+⎪∂⎩cD E B H J E εμσ=⎧⎪=⎨⎪=⎩ 3. 物质属性 电磁场与电磁波虽然不能亲眼所见，但是客观存在的一种物质，因为它具有物质的 两种重要属性：能量和质量。
但电磁场与电磁波的质量极其微小，因此，通常仅研究电磁场与电磁波的能量特性。
电磁场与电磁波既然是一种物质，它的存在和传播无需依赖于任何媒质。
在没有物质存在的真空环境中，电磁场与电磁波的存在和传播会感到更加“自由”。
因此对于电磁场与电磁波来说，真空环境通常被称为“自由空间”。
当空间存在媒质时，在电磁场的作用下媒质中会发生极化与磁化现象，结果在媒质中又产生二次电场及磁场，从而改变了媒质中原先的场分布，这就是场与媒质的相互作用现象。
4. 历史的回顾与电磁场与波的应用公元前600年希腊人发现了摩擦后的琥珀能够吸引微小物体；公元前300年我国发现了磁石吸铁的现象；后来人们发现了地球磁场的存在。
1785年法国科学家库仑（1736－1806）通过实验创建了著名的库仑定律。
1820年丹麦人奥斯特（1777－1851）发现了电流产生的磁场。
同年法国科学家安培（1775－1836）计算了两个电流之间的作用力。
1831年英国科学家法拉第（1791－1867）发现电磁感应现象，创建了电磁感应定律，说明时变磁场可以产生时变电场。
各波段电波传播方式和特点
一．电磁场基本性质：1．电场和磁场：静止电荷产生的场表现为对于带电体有力的作用，这种场称为电场。
不随时间变化的电场称为静电场。
运动电荷或电流产生的场表现为对于磁铁和载流导体有力的作用，这种物质称为磁场。
不随时间变化的磁场称为恒定磁场。
2. 电磁波及麦克斯韦方程：如果电荷及电流均随时间改变，它们产生的电场及磁场也是随时变化的，时变的电场与时变的磁场可以相互转化，两者不可分割，它们构成统一的时变电磁场。
时变电场与时变磁场之间的相互转化作用，在空间形成了电磁波。
静电场与恒定磁场相互无关、彼此独立，可以分别进行研究。
0c D B B E t D H J t ρ∇=⎧⎪∇=⎪⎪∂⎨∇⨯=-∂⎪⎪∂∇⨯=+⎪∂⎩cD E B H J E εμσ=⎧⎪=⎨⎪=⎩ 3. 物质属性 电磁场与电磁波虽然不能亲眼所见，但是客观存在的一种物质，因为它具有物质的 两种重要属性：能量和质量。
但电磁场与电磁波的质量极其微小，因此，通常仅研究电磁场与电磁波的能量特性。
电磁场与电磁波既然是一种物质，它的存在和传播无需依赖于任何媒质。
在没有物质存在的真空环境中，电磁场与电磁波的存在和传播会感到更加“自由”。
因此对于电磁场与电磁波来说，真空环境通常被称为“自由空间”。
当空间存在媒质时，在电磁场的作用下媒质中会发生极化与磁化现象，结果在媒质中又产生二次电场及磁场，从而改变了媒质中原先的场分布，这就是场与媒质的相互作用现象。
4. 历史的回顾与电磁场与波的应用公元前600年希腊人发现了摩擦后的琥珀能够吸引微小物体；公元前300年我国发现了磁石吸铁的现象；后来人们发现了地球磁场的存在。
1785年法国科学家库仑（1736－1806）通过实验创建了著名的库仑定律。
1820年丹麦人奥斯特（1777－1851）发现了电流产生的磁场。
同年法国科学家安培（1775－1836）计算了两个电流之间的作用力。
1831年英国科学家法拉第（1791－1867）发现电磁感应现象，创建了电磁感应定律，说明时变磁场可以产生时变电场。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一．电磁场基本性质：1．电场和磁场：静止电荷产生的场表现为对于带电体有力的作用，这种场称为电场。
不随时间变化的电场称为静电场。
运动电荷或电流产生的场表现为对于磁铁和载流导体有力的作用，这种物质称为磁场。
不随时间变化的磁场称为恒定磁场。
2. 电磁波及麦克斯韦方程：如果电荷及电流均随时间改变，它们产生的电场及磁场也是随时变化的，时变的电场与时变的磁场可以相互转化，两者不可分割，它们构成统一的时变电磁场。
时变电场与时变磁场之间的相互转化作用，在空间形成了电磁波。
静电场与恒定磁场相互无关、彼此独立，可以分别进行研究。
0c D B B E t D H J t ρ∇=⎧⎪∇=⎪⎪∂⎨∇⨯=-∂⎪⎪∂∇⨯=+⎪∂⎩cD E B H J E εμσ=⎧⎪=⎨⎪=⎩ 3. 物质属性 电磁场与电磁波虽然不能亲眼所见，但是客观存在的一种物质，因为它具有物质的 两种重要属性：能量和质量。
但电磁场与电磁波的质量极其微小，因此，通常仅研究电磁场与电磁波的能量特性。
电磁场与电磁波既然是一种物质，它的存在和传播无需依赖于任何媒质。
在没有物质存在的真空环境中，电磁场与电磁波的存在和传播会感到更加“自由”。
因此对于电磁场与电磁波来说，真空环境通常被称为“自由空间”。
当空间存在媒质时，在电磁场的作用下媒质中会发生极化与磁化现象，结果在媒质中又产生二次电场及磁场，从而改变了媒质中原先的场分布，这就是场与媒质的相互作用现象。
4. 历史的回顾与电磁场与波的应用公元前600年希腊人发现了摩擦后的琥珀能够吸引微小物体；公元前300年我国发现了磁石吸铁的现象；后来人们发现了地球磁场的存在。
1785年法国科学家库仑（1736－1806）通过实验创建了著名的库仑定律。
1820年丹麦人奥斯特（1777－1851）发现了电流产生的磁场。
同年法国科学家安培（1775－1836）计算了两个电流之间的作用力。
1831年英国科学家法拉第（1791－1867）发现电磁感应现象，创建了电磁感应定律，说明时变磁场可以产生时变电场。
1873年英国科学家麦克斯韦（1831－1879）提出了位移电流的假设，认为时变电场可以产生时变磁场，并以严格数学方程描述了电磁场与波应该遵循的统一规律，这就是著名的麦克斯韦方程。
该方程说明了时变电场可以产生时变磁场，同时又表明时变磁场可以产生时变电场，因此麦克斯韦预言电磁波的存在，后来在1887年被德国物理学家赫兹（1857－1894）的实验证实。
在这个基础上俄国的波波夫及意大利的马可尼于19世纪末先后发明了用电磁波作为媒体传输信息的技术。
静电复印、静电除尘以及静电喷漆等技术都是基于静电场对于带电粒子具有力的作用。
电磁铁、磁悬浮轴承以及磁悬浮列车等，都是利用磁场力的作用。
当今的无线通信、广播、雷达、遥控遥测、微波遥感、无线因特网、无线局域网、卫星定位以及光纤通信等信息技术都是利用电磁波作为媒介传输信息的。
以上新技术的广泛应用又促进了电磁理论的发展。
由此创建了很多分析电磁场与波的新方法，研制了很多电磁性能优越的新材料。
特别是随着大容量的高性能及高速度计算机出现，不但解决了很多电磁理论的计算问题，同时也萌生了计算电磁场与波的新方法，从而形成计算电磁学的新学科，它是当今电磁学的重要分支。
二．大气层结构及其电磁特性2.1 大气层的不同分类地球大气层分为低层（约５０千里以下）和高层，整个大气层的垂直结构可按不同的方式划分，其中按温度划分：对流层、平流层、中层、热层、和逃逸层按成分划分：均匀层、非均匀层、氢层和质子层按电磁性划分：中性大气层（从对流层到平流层）、电离层和磁层（参图一）下面着重讨论对流层、平流层、电离层和磁层的组成和电磁特性图一地球大气层的一种划分2.2 对流层的组成及对流层与大气三要素的关系对流层是靠近地球表面大气的最低层,主要成份是氮、氧、氢、二氧化碳和水汽混合物，是具有旋转气团、各种云层、暖锋、冷锋、雨雪和风暴活动的湍动区,平均高度为11千米,呈中性状态。
它对超短波和微波传播的影响甚大，主要表现为对电波的折射衰减和散射，其折射率n和折射指数N受温度Ｔ、压强Ｐ、湿度ｅ气象三要素的控制，对其它波段的无线电波，可将对流层视为自由空间处理。
2.3 平流层的性质平流层是指从对流层顶到60km高度的大气层。
平流层中各分层排列有序并不混合，20km以下的平流层的温度基本保持不变,所以又称为同温层。
在20-50km高度围，其温度在逐渐升高，到达50km约C00的最大值。
除臭氧外，这一区域中的大气化学成分基本恒定不变。
臭氧能吸收太阳的紫外辐射，然后向平流层释放热量，使大气层维持热平衡，另外臭氧还能吸收太阳紫外辐射，对地球的生态环境和生命活动起着巨大的保护作用。
2.4 电离层的形成、结构、成分电离层是中性大气层和磁层之间的过渡区域，稀薄的大气受太阳辐射的紫外线，X 射线和各种微粒辐射的作用，电离为自由电子和离子,加之电离作用较快,复合作用较慢,致使电离层中存在的自由电子和离子,数量上足以影响无线电波的传播,一般认为其高度大约从60千米延伸到1000千米左右,其中电子密度变化达四个量级,在某些简化假设下,查普曼从电离与复合平衡出发提出了电离层的简单形成理论(a 、大气仅由一种成分的气体组成，且为平面分层。
b 、太为平行的单色辐射。
c 、大气处于平衡和等温状态。
d 、重力加速度不随高度变化),电离层的结构为D 层：高度60—90千米,白天存在,夜间消失。
是电波的主要吸收区域E 层：高度90—150千米,平均高度110千米附近，变化围从1010/3米到1110/3米，夜间减小一个量级，e 有510/秒的量级，受太阳天顶角变化影响，服从查普曼分布规律。
F 层：高度180—400千米高度围，夏季白天又有1F 层和2F 层之分，Ne 在)10~10(1211/3米之间变化，有310/秒的量级。
Ｆ层特性变化复杂，受太阳活动性，地磁变化等因素影响。
电离层结构和成分随时空而异，但其特性变化并非不可琢磨。
通过长期实验观测表明，电离层特性有规则变化和不规则变化之分，其中规则变化：①日变季变（与太阳天顶角有关）。
②随地磁（或地理）经纬度而变。
③随太阳的11年活动周期函而变化，因此F层临界频率2f与太阳黑子数R表现出正的相关性。
oF2不规则变化：①突发E层（或E层）。
s②扩展F层。
③电离层暴。
2.5 磁层磁层是地球磁场所控制的空间区域，其中向日面一侧离地面约10个地球半径的距离，背日面一边向后延伸象数十甚至上百个地球半径长的彗星一样，故称磁尾，太阳风中的带电粒子常从磁尾和极尖区进入地球大气压层，影响电离层，并形成磁暴和极光等地球物理现象。
电磁波穿过电离层，甚至在离地球更远的磁层和行星际媒质中的传播，正在受到人们的关注：1、天线频率要超过最大可用频率，才能穿过电离层进入太空。
2、电波沿地球磁力线的导引问题。
3、对调频波段观测到“宇宙回波”现象的解释。
4、穿过地球大气层，并沿地球磁力线传播的哨声等甚低频电磁波在磁层中的传播。
2.6 日地空间太阳与地球之间延伸的围是日地空间，其中有变化的是电场和磁场，电磁辐射和各种等离子体波动等等。
它们以复杂的方式相互作用。
太阳周围有强的磁场，由于太阳自身的转动（约27天一个周期），故在日地空间的星际磁场呈扇形结构，一些太阳事件，如太阳爆发，太阳耀斑等等都会直接或间接影响近地区域的环境，这些事件可破坏地面无线电通信、雷达、长途电信和输电网的正常工作，甚至干扰宇宙飞船中的电子设备等。
三．各电波波段传播方式和特点：3.1 电磁波波段的粗略划分及几种电波传播途径A、电磁波波段的粗略划分B、地波传播地表面象导电体一样，也有引导电磁波传播的能力，这种沿地表面传播的电磁波就叫做地波或表面波。
由于地球表面的弯曲，地波主要是由绕射形成的绕地表面传播的无线电波，只有当波长与障碍物的高度可以比较时，才有绕射作用，所以实际上只有长波中波和短波的部分波段能够绕过地面传到较远的地方去。
为使地波传得更远，波场应是垂直极化的，因为水平分量会在地面引起传导电流，从而增加传输损耗。
地波传播分两类，一是沿地球表面弯曲传播的表面波，它包括长波中波和部分短波，靠绕射来实现。
二是由直射波和经地面反射波组成的“空间波”。
C、对流层波无线电波在对流层中传播时，由于介质特性的非均匀性，会引起电波的折射散射现象。
经理论推导对流层中某处的曲率半径与折射指数梯度关系到为：图二折射的几种形式散射的形成：对流层中，当一种空气流运动到另一气流上或潮湿和热气团的垂直运动，甚至于发生一连串的这种过程时，导致一种气团完全进入有不同温度和湿度的相临区域，进而形成湍流不均匀体。
当无线电波投射到这种湍流不均匀体上时，其中每一个不均匀体中都必须有感应电流发生，因而这些湍流不均体，就如同基本偶极子一样，成为一个二次辐射体，每个二次辐射体均对接收点提供一个散射分量，这就是无线电波在对流层非均匀体上的散射作用，由这种非均匀体所散射的电波可到达从散射体上能看到的地面所接收点。
D、电离层波电离层能反射无线电波，使得对无线电波的工作频率扩展到短波频谱，使传播模式由地波改变为天波。
1、长波和超长波频段频率低，能满足反射条件，可以用天波传播，通常认为在由地面—电离层组成的波导中传播。
因频率低，电离层反射的电子浓度要求不大，白天在D层下边界反射，夜间被E层反射，可认为几乎不穿过电离层，地面和电离层的吸收损耗都很小。
2、电离层对中波频段的反射，要求电子浓度有更大的数值，常在E层被反射，白天中波经D层E层的吸收比夜间经过E层吸收要大得多，所以随着黑夜的来临，对中波的吸收急剧减少，电离层波开始产生，加之地波的信号，以致使信号强度达到足够电平，常出现白天收不到的信号晚上可能会被收到。
3、短波的频率的升高，使得电离层中F层是反射波，D层和E层是吸收层，同时因电离层的吸收作用，随频率增大而减少，使短波受到的吸收作用就不大，借助于电离层的一次和多次反射，短波可作为任何远距离通讯之用。
3.2 长波传播方式和传播途径长波可沿地波传播、无线电电波传播、视距传播、地下传播、磁层传播，但由于频率很低、通频带很窄，收发设备笨重和需要庞大的天线等原因，视距传播没有什么应用价值，常用作全球海底通信、全球导航、核爆炸的探测、外空间的研究。
长波在海水中传播衰减率较中波、短波小，而且能传入海水约十多米至上百米的深度。
波长越长，则传播衰减率越小，能传入海水的深度越大。
至于土壤，则能传入的深度更大些。
电导率越小，能传入的深度越大。
长波能沿地面传播几千甚至几万公里，用于远距离通信广播导航和报时等，而且沿地面到达接收点的长波都稳定可靠。
对长波，波长可达几千甚至几万公里，这时由地面和电离层组成的球壳状空腔会对电波产生谐振（共振）的作用，传播的衰减特别小，可很容易的传播几万公里。