无线电波的传播方式
无线电波传播途径
无线电波在均匀介质 (如空气)中，具有直线传播的特点。
只要测出电波传播的方向，就可以确定出信号源（发射台）所在方向。
无线电测向是指通过无线电测向机测定发射台（或接收台）方位的过程，但是无线电测向运动中，要快速寻找隐蔽巧妙的信号源，必须掌握无线电波的传播规律。
一、无线电波的发射与传播无线电波既看不见，也摸不着，却充满了整个空间。
广播、移动通讯、电视等，已经是现代社会生活必不可少的一部分。
无线电波属于电磁波中频率较低的一种，它可直接在空间辐射传播。
无线电波的频率范围很宽，频段不同，特性也不尽相同。
我国目前开展的无线电测向运动涉及三个频段:频率为1.8—2兆赫的中波波段，波长为150—166.6米，称160米波段测向；频率为3.5—3.6兆赫的短波波段，波长为83.3—85.7米，称80米波段测向；频率为144—146兆赫的超短波段，波长为2.08—2.055米，称2米波段测向。
（一）无线电波的发射过程无线电波是通过天线发射到空间的。
当电流在天线中流动时，天线周围的空间不但产生电力线 (即电场)，同时还产生磁力线。
其相互间的关系，如图2-1-1所示。
如果天线中电流改变方向，空间的电力线和磁力线方向随之改变。
如果加在天线上的是高频交流电，由于电流的方向变化极快，根据电磁感应的原理，在这些交替变化的电场和磁场的外层空间，又激起新的电磁场，不断地向外扩散，天线中的高频电能以变化的电磁场的形式，传向四面八方，这就是无线电波。
从图2-l可知，电力线 (即电场)方向与天线基本平行，磁力线 (磁场)的形状则是以天线为圆心，与天线相垂直的方向随之变化的无数同心圆。
图2-1-1 无线电波的发射（二）无线电波的特性l.无线电波的极化交变电磁场在其附近空间又激起新的电磁场的现象称无线电波的极化。
空间传播的无线电波都是极化波。
当天线垂直于地平面时，天线辐射的无线电波的电场垂直于地平面称垂直极化波。
天线平行于地平面时，天线辐射的无线电波的电场平行于地面称水平极化波。
无线电波的传播特性
无线电波的传播特性（一）移动通信的一个重要基础是无线电波的传播，无线电波通过多种方式从发射天线传播到接收天线，我们按照无线电波的波长人为地把电波分为长波（波长 1000米以上），中波（波长100-1000米），短波（波长10-100米），超短波和微波（波长为10米以下）等等。
为了更好地说明移动通信的问题，我们先介绍一下电波的各种传播方式：1. 表面波传播表面波传播是指电波沿着地球表面传播的情况。
这时电波是紧靠着地面传播的，地面的性质，地貌，地物等的情况都会影响电波的传播。
当电波紧靠着实际地面--起伏不平的地面传播时，由于地球表面是半导体，因此一方面使电波发生变化和引起电波的吸收。
另一方面由于地球表面是球型，使沿它传播的电波发生绕射。
从物理知识中我们已经知道，只有当波长与障碍物高度可以比较的时候，才能有绕射功能。
由此可知，在实际情况中只有长波，中波以及短波的部分波段能绕过地球表面的大部分障碍到达较远的地方。
在短波的部分波段和超短波，微波波段，由于障碍高度比波长大，因而电波在地面上不绕射，而是按直线传播。
2. 天波传播短波能传至地球上较远的地方，这种现象并不能用绕射或其他的现象做解释。
直到1925年，利用在地面上垂直向上发射一个脉冲，并收到其反射回波，才直接证明了高层大气中存在电离层。
籍此电离层的反射作用，电波在地面与电离层之间来回反射传播至较远的地方。
我们把经过电离层反射到地面的电波叫作天波。
电离层是指分布在地球周围的大气层中，从60km以上的电离区域。
在这个区域中，存在有大量的自由电子与正离子，还可能有大量的负离子，以及未被电离的中性离子。
发现电离层后，尤其近三四十年来，随着火箭与卫星技术的发展，利用这些工具对电离层进行了深入的试验和研究。
当前电离层的研究已经成为空间物理的一个重要的组成部分，其研究的空间范围和频段也日益宽广。
在电离层中，当被调制的无线电波信号在电离层内传播时，组成信号的不同频率成分有着不同的传播速度。
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。
无线电初级试题及答案
无线电初级试题及答案一、单选题（每题2分，共10分）1. 无线电波的传播方式主要包括以下哪几种？A. 地波B. 天波C. 直线波D. 所有以上选项答案：D2. 无线电频率的单位是什么？A. 赫兹（Hz）B. 千赫（kHz）C. 兆赫（MHz）D. 吉赫（GHz）答案：A3. 在无线电通信中，调制的作用是什么？A. 放大信号B. 改变信号的频率C. 将信息编码到载波上D. 过滤噪声答案：C4. 无线电发射机的主要功能是什么？A. 接收信号B. 发射信号C. 放大信号D. 过滤信号答案：B5. 无线电接收机的主要功能是什么？A. 发射信号B. 接收信号C. 放大信号D. 过滤信号答案：B二、判断题（每题2分，共10分）1. 无线电波可以在真空中传播。
（对）答案：对2. 无线电波的频率越高，波长越长。
（错）答案：错3. 无线电通信中，天线的作用是发射和接收信号。
（对）答案：对4. 无线电波的传播速度与光速相同。
（对）答案：对5. 无线电通信中，调制解调器（modem）的作用是将数字信号转换为模拟信号。
（错）答案：错三、填空题（每题2分，共10分）1. 无线电波的传播方式包括地波、天波和________。
答案：直线波2. 无线电频率的单位是________。
答案：赫兹（Hz）3. 无线电通信中，调制的作用是将信息________。
答案：编码到载波上4. 无线电发射机的主要功能是________。
答案：发射信号5. 无线电接收机的主要功能是________。
答案：接收信号四、简答题（每题10分，共20分）1. 简述无线电波的传播方式及其特点。
答案：无线电波的传播方式主要包括地波、天波和直线波。
地波是沿地面传播的波，传播距离有限，但信号稳定；天波是利用大气层的电离层反射的波，可以传播很远的距离；直线波则是在视线范围内直接传播的波，传播距离受地形和障碍物的影响。
2. 描述无线电发射机和接收机的基本组成。
答案：无线电发射机主要由调制器、高频放大器和天线组成。
无线电波的传播模型分析
无线电波的传播模型分析无线电通信是人类社会发展进程中的一项重要成就，也是21世纪信息科学的重要组成部分，使用了无线电波传播技术。
无线电波是以电磁场的形式传输的，具有广泛的覆盖范围，便捷性和实时性等诸多优点。
本文将从无线电波的传播模型分析来介绍无线电通信中的传播特性和影响因素。
一、无线电波的传播模型无线电波作为电磁波，传播模型主要分为两种类型：地面波和空间波。
1.地面波地面波也叫地波，是在地球表面与大气继电器的相互作用下产生的，主要依靠短波的反射和散射。
它的传播方式具有一定的局限性，主要适用于频率较低的波段，例如中、低频的AM广播。
由于地波的传播距离有限，因此它的应用范围受到限制。
2.空间波空间波是指在大气层高度以上发送无线电信号产生的波，主要依靠大气继电器的传播方式。
空间波分为直接波、反射波和绕射波。
其中，直接波是指在天线发射的无线电波沿着一条直线传播到达接收方，主要应用于近距离的通信；反射波是指无线电波在大气层中反射，从而到达接收方；绕射波则是指无线电波在距离障碍物一定距离处发生弯曲而传输到接收方。
由于空间波传播距离远，因此被广泛应用于广播、卫星通信和移动通信等领域。
二、无线电波传播特性的影响因素1.频率无线电波向外辐射是以电磁场的形式进行的，不同频率的波对传输距离、传输损耗等有着直接的影响。
频率低的电磁波，因其波长长，具有较好的穿透性，不易受到障碍物的阻碍，有利于传播距离较远的环境；高频无线电波因其波长短，具有更弱的穿透性，主要适用于短距离传输。
根据频率的不同，无线电波传输的特性也会有所区别。
2.天线高度和功率天线是信息传输的重要载体，其高度和功率决定了无线电波的传输效果。
天线高度可以影响电波的传播距离和传输覆盖面积，高天线通信的距离更远，更通畅；天线功率的大小则决定了无线电信号传输的能力，功率越大，传输的距离越远。
在实际应用中，高度和功率的大小应该结合实际情况进行权衡，以达到最佳效果。
3.障碍物和地形无线电波的传输受到障碍物和地形的影响。
无线电通信用的什么原理
无线电通信用的什么原理无线电通信的原理是利用无线电波来传输信息。
无线电波是一种特殊的电磁波，能够在空间中传播。
无线电通信利用这种电磁波，通过调制和解调的方式将信息从发送方传输到接收方。
无线电通信的原理可以分为三个主要部分：发送器、信道和接收器。
发送器负责将要传输的信息转换成适合无线电传输的信号，然后通过天线将信号转化为无线电波并发射出去。
信道是指无线电波在空间中传播的路径，它可能经过空气、水等介质，还可能受到反射、绕射、衍射等现象的影响。
接收器则负责接收到的无线电波进行解调，将其转换为原始的信息信号。
在发送器中，最常用的调制方式是振幅调制(AM)和频率调制(FM)。
振幅调制是通过调整信号的振幅来改变无线电波的特性，从而将信息编码到波形中。
而频率调制则是通过调整信号的频率来改变波形，并将信息编码到其中。
在数字通信中，还有更高级的调制方式，如相位调制(PSK)和四进制相移键控(QPSK)等。
在信道中，无线电波会受到多种干扰的影响。
随着传播距离的增加，无线电信号会逐渐衰减，因此需要使用功率放大器来增强信号强度。
此外，信号还可能会受到多径效应的影响，即信号经过多个路径传播，到达接收器时会叠加在一起，并导致信号畸变。
为了降低这种影响，可以使用天线的定向性来选择特定的路径，或者使用自适应均衡器来抵消多径效应。
在接收器中，主要的任务是将接收到的无线电波进行解调，还原出原始的信息信号。
解调的方式与调制方式相反，通过检测信号的振幅、频率或相位来还原信息。
接收器中还需要对信号进行放大和滤波，以增强信号强度并去除噪声。
为了提高接收性能，还可以使用自动增益控制(AGC)和频率同步等技术，以确保信号质量和稳定性。
总之，无线电通信利用无线电波的特性来传输信息。
通过调制和解调的方式，将信息编码到波形中，然后通过发送器发射出去。
无线电波在信道中传播，可能受到干扰和衰减的影响。
接收器负责接收信号并进行解调，将其转换为原始的信息信号。
无线电波的传播方式
无线电波的传播方式一、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。
在太阳紫外线强烈照射下，气体分子中的电子挣脱了原子的束缚，形成了自由电子和离子，即电离层。
由于气体分子本身重量的不同以及受到紫外线不同强度的照射，电离层形成了四个具有不同电子密度和厚度的分层，每个分层的密度都是中间大两边小。
无线电波空间传播模型
无线电波空间传播模型一、引言无线电波是一种电磁波，它的传播是通过空间介质进行的。
无线电波的传播模型是对无线电波在空间中传播过程的一种描述和模拟。
了解无线电波空间传播模型对于实现高效的无线通信系统设计和优化至关重要。
本文将介绍几种常见的无线电波空间传播模型，包括自由空间传播模型、二维和三维传播模型以及多径传播模型。
二、自由空间传播模型自由空间传播模型是最简单也是最常用的一种传播模型。
它假设无线电波在真空中传播，没有遇到任何障碍物和干扰。
根据自由空间传播模型，无线电波的传播损耗与距离的平方成反比。
具体而言，传播损耗（L）可以通过以下公式计算：L = 20log(d) + 20log(f) + 20log(4π/c)其中，d是发送端和接收端之间的距离，f是无线电波的频率，c是光速。
自由空间传播模型适用于开阔的空间环境，如农村、海洋等，但在城市和山区等环境中，由于有大量建筑物和地形等障碍物的存在，自由空间传播模型并不适用。
三、二维和三维传播模型二维和三维传播模型考虑了障碍物和地形等因素对无线电波传播的影响。
在二维传播模型中，地面被简化为平面，建筑物和其他障碍物被建模为二维形状。
在三维传播模型中，地面和建筑物等障碍物被建模为三维形状。
为了计算二维和三维传播模型中的传播损耗，常用的方法是射线追踪。
射线追踪将无线电波视为一束射线，通过计算射线与障碍物的相交点，从而确定传播路径和传播损耗。
射线追踪可以基于几何光学原理进行，也可以使用电磁波的波动性质进行更精确的计算。
四、多径传播模型多径传播模型是一种复杂的传播模型，考虑了多个传播路径和多个传播信号的叠加效应。
当无线电波传播过程中遇到建筑物、地形等障碍物时，会发生反射、折射和散射等现象，导致信号在接收端出现多个传播路径。
这些多个传播路径的信号叠加在一起，会引起传播信号的衰减和时延扩展。
多径传播模型通常使用统计方法进行建模和仿真。
常见的多径传播模型包括瑞利衰落模型和莱斯衰落模型。
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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。
在太阳紫外线强烈照射下，气体分子中的电子摆脱了原子的束缚，形成了自由电子和离子，即电离层。
由于气体分子本身重量的不同以及受到紫外线不同强度的照射，电离层形成了四个具有不同电子密度和厚度的分层，每个分层的密度都是中间大两边小。
离地面50～90公里的称作口层。
D层白天存在，晚上消失。
D层的密度最小，对电波不易反射。
当电波穿过口层时，频率较低的被吸收得较多。
90公里~140公里的是E层。
通常情况下E层的密度也较小，只有对中波可以反射。
在一些特定条件下，E层有可能反射高频率的无线电波。
在盛夏或是隆冬，E层对电波的反射现象总是有规律地出现，你可以清楚地接收到远距离小功率电台发射的信号，而且可以发现可听别的范围是在有规律地变化。
所以，爱好者们对这种不稳定的E层总是抱着极大的爱好在进行观测研究。
高空200～300公里的是F1层，300～400公里是F2层。
夏季以及部分春秋季的白天，F1层和F2层同时存在，且F2层的密度最大。
到了夜晚，F1和F2合并成一个F2层，高度上升。
F2层对电波的反射能力最强，它的存在是短波能够进行远距离通信的主要条件。
2.电离层对电波传播的影响
人们发现，当电波以一定的入射角到达电离层时，它也会象光学中的反射那样以相同的角度离开电离层。
显然，电离层越高或电波进入电离层时与电离层的夹角越小，电波从发射点经电离层反射到达地面的跨越距离越大。
这就是利用天波可以进行远程通信的根本原出。
而且，电波返回地面时又可能被大地反射而再次进入电离层，形成电离层的第二次、第三次反射，如图5.2所示。
由于电离层对电波的反射作用，这就使本来是直线传撇的电波有可能到达地球的背面或其他任何一个地方。
电波经电离层一次反射称为“单跳”。
单跳的跨越距离取决于电离层的高度。
电波进入电离层的入射角度。
电波进入电离层的入射角度取决于天线的结构和天线离地面的高度，而电离层的高度则与时间和季节有关。
电离层对电波的反射作用和电波的频率以及电离层本身的密度有关，电波的频率越低越轻易被反射：长波、中波、短波可以被反射，超短波、微波在一般情况下只能穿透电离层而不返回地面。
电离层的密度越大对电波的反射作用越强：F2层的电子密度最大，它对电波的反射作用最大;凌晨时分电离层密度最小。
只有低频卓的电波还有可能被反射。
其余都穿透出去了。
电离层对无线电波有吸收作用，当电波进入电离层后，电离层内的自由电子受到电波的作用产生运动，与气体分子发生碰撞并消耗能量。
这个能量是电波供
给的，也即电波通过电离层时要消耗能量，这种现象称为电离层对电波的吸收。
电离层对电波吸收作用的大小上要决定于电子密度和无线电波的频率，工作频个越低、电离层密度越大，吸收作用也就越大。
所以从昼夜来说.白天比夜问吸收大;从季节来说.夏季比冬季吸收大。
由于电离层高度及密度的变化，由于电波在被反射过程中极化方向会发生旋转，接收到的信号强度会有或快或慢的周期性起伏变化，人们称之为“衰落现象”。