无线电波的传播
无线电波的发射传播接收
1. 增加电源两端的电压 2. 将线圈中的铁芯取走 3. 增大调谐电路中线圈的匝数 4. 减少调谐电路中线圈的匝数
答案：BD
有波长分别为290m、397m、 566m的无线电波同时传向收音机的 接收天线，当把收音机的调谐频率调 到756kHz时。
1. 哪种波长的无线电波在收音机 中产生的电流最强？
会使导体产生感应电流，感应电流的 频率跟激起它的电磁波的频率相同。 因此利用放在电磁波传播空间中的导 体(天线和地线组成)，就可以接收到 电磁波了。
03 如 何 使 我 们需要的电 磁波在接收天 线
中激起的感应电流最强呢？
04 当 接 收 电 路的固有频 率跟接收到的 电
磁波的频率相同时，接收电路中产生 的振荡电流最强。（这种现象叫做电 谐振）
1. 减小振荡电路中的电容 2. 增加振荡时的电压 3. 增加电容器充电的电荷量 4. 用开放电路，不用闭合电
路
答案：AD
二．关于无线电波的发射过程，下列说法正确的是： 1. 必须对信号进行调制； 2. 必须对信号进行电谐振； 3. 必须把信号加在高频电流上； 4. D必须使用开放电路
ACD
无线电接收机中调谐电路的可变 电容器动片，从完全旋入到完全 旋出都不能接收到某一较高频率 电台送出的信号，要接收到电信 号，应：
在信息技术高速发展的今天，电磁波对我们 来说越来越重要，例如，广播、电视要利用 电磁波，无线电通信要利用电磁波，航空、 航天中的自动控制和通信联系都要利用电磁 波……那么，学习了前面几节的电磁学内容， 我们知道了电磁波是怎样产生的、它的性质。 那么怎样利用它来传递各种信号？
3.4无线电波的发射、传播和接收
2. 如果想接收到波长为290m的无 线电波，应把调谐电路中可变 电容器的动片旋进些还是旋出 些？
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。
无线电波传播特性的研究与应用
无线电波传播特性的研究与应用在我们的日常生活中，无线电波无处不在。
从手机通信到广播电视，从卫星导航到无线网络，无线电波在信息传递和通信领域发挥着至关重要的作用。
然而，要实现高效、稳定和可靠的无线电通信，就必须深入了解无线电波的传播特性。
本文将对无线电波的传播特性进行研究，并探讨其在各个领域的广泛应用。
无线电波是一种电磁波，其频率范围非常广泛，从低频的长波到高频的微波和毫米波。
它们在空间中以光速传播，不需要任何介质，可以在真空、空气、水和其他物质中传播。
但无线电波在不同的环境中传播时，会受到多种因素的影响，从而表现出不同的特性。
首先，让我们来了解一下无线电波的直射传播特性。
当无线电波在自由空间中传播时，没有障碍物的阻挡，它会沿着直线传播。
这种传播方式称为直射传播。
在直射传播中，无线电波的强度会随着距离的增加而逐渐减弱，遵循反平方定律。
也就是说，距离发射源的距离增加一倍，信号强度会降低为原来的四分之一。
这是因为无线电波的能量在传播过程中会逐渐扩散，导致单位面积上的能量减少。
然而，在实际环境中，很难存在完全没有障碍物的自由空间。
建筑物、山脉、树木等都会对无线电波的传播产生阻挡和反射。
这就引出了无线电波的反射传播特性。
当无线电波遇到障碍物时，一部分能量会被反射回来。
反射的程度取决于障碍物的材质、形状和粗糙度等因素。
例如，金属表面会对无线电波产生强烈的反射，而粗糙的墙壁则会导致反射信号的散射和衰减。
除了反射，无线电波还会发生折射现象。
当无线电波穿过不同介质的分界面时，由于介质的折射率不同，电波的传播方向会发生改变。
这就像光线从空气进入水中会发生折射一样。
在大气中，由于温度、湿度和气压的变化，会导致大气层的折射率不均匀，从而影响无线电波的传播路径。
这种现象在卫星通信和远程通信中尤为重要。
另外，无线电波还会发生散射传播。
当无线电波遇到尺寸小于波长的障碍物时，会向各个方向散射。
例如，雨滴、灰尘颗粒等都会引起无线电波的散射。
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。
无线电波传播方式与各频段的利用
无线电波传播方式与各频段的利用无线电通信是利用电磁波在空间传送信息的通信方式。
电磁波由发射天线向外辐射出去，天线就是波源。
电磁波中的电磁场随着时间而变化，从而把辐射的能量传播至远方。
无线电波共有以下七种传播方式（附图为无线电波传播方式示意图）。
（1）波导方式当电磁波频率为30kHz以下（波长为10km以上）时，大地犹如导体，而电离层的下层由于折射率为虚数，电磁波也不能进入，因此电磁波被限制在电离层的下层与地球表面之间的空间内传输，称为波导传波方式；（2）地波方式沿地球表面传播的无线电波称为地波（或地表波），这种传播方式比较稳定，受天气影响小；（3）天波方式射向天空经电离层折射后又折返回地面（还可经地面再反射回到天空）的无线电波称为天波，天波可以传播到几千公里之外的地面，也可以在地球表面和电离层之间多次反射，即可以实现多跳传播。
（4）空间波方式主要指直射波和反射波。
电波在空间按直线传播，称为直射波。
当电波传播过程中遇到两种不同介质的光滑界面时，还会像光一样发生镜面反射，称为反射波。
（5）绕射方式由于地球表面是个弯曲的球面，因此电波传播距离受到地球曲率的限制，但无线电波也能同光的绕射传播现象一样，形成视距以外的传播。
（6）对流层散射方式地球大气层中的对流层，因其物理特性的不规则性或不连续性，会对无线电波起到散射作用。
利用对流层散射作用进行无线电波的传播称为对流层散射方式。
（7）视距传播指点到点或地球到卫星之间的电波传播。
附表给出了从甚低频（VLF）至极高频（EHF）频段的电波传播方式、传播距离、可用带宽以及可能形成的干扰情况。
序频段名号称 4 5 甚低频（VLF）低频频段范围 3-30kHz 传播可用干扰传播距离方式带宽量波导数千公里利用极有宽扩世界范围长距离无线限展电导航 30-300kHz 地波数千公里很有宽扩长距离无线电民航战（LF） 6 7 天波限展略通信中频地波宽扩中等距离点到点广播300-3000kHz 几千公里适中（MF）天波展和水上移动高频（HF） 3-30MHz 天波几千公里宽有限长和短距离点到点全的球广播，移动空间波对短和中距离点到点移甚高频几百公里有限8 30-300MHz 流层很宽动，LAN声音和视频广（VHF）以内的散射播个人通信绕射空间波对短和中距离点到点移特高频流层100公里有限9 300-3000MHz 很宽动，LAN声音和视频广（UHF）散射以内的播个人通信卫星通信绕射祝距超高频（SHF）短和中距离点到点移通常30公里左动LAN声音和视频广视距很宽是有右播移动/个人通信卫限的星通信 10 3-30GHz 通常短和中距离点到点移极高频 11 30-3000GHz 视距 20公里很宽是有动，LAN个人通信卫星（EHF）限的通信在确定无线电系统实际通信距离、覆盖范围和无线电干扰影响范围时，无线电传播损耗是一个关键参数。
无线电波
通常的模拟电视信号采用将图像调幅，调频并合成在同一信号中传播。 数字电视采用MPEG-2图像压缩技术，由此大约仅需模拟电视信号一半的带宽。
移动通信系统选择所用频段时要综合考虑覆盖效果和容量。UHF频段与其他频段相比，在覆盖效果和容量之 间折衷的比较好，因此被广泛应用于手机等终端的移动通信领域。当然，随着人们对移动通信的需求越来越多， 需要的容量越来越大，移动通信系统必然要向高频段发展。
无线电波的速度只随传播介质的电和磁的性质而变化。
传播
感谢观看
雷达
雷达通过测量反射无线电波的延迟来推算目标的距离。并通过反射波的极化和频率感应目标的表面类型。
无线电波的多经传送效应导航雷达使用超短波扫描目标区域。一般扫描频率为每分钟两到四次，通过反射波 确定地形。这种技术通常应用在商船和长距离商用飞机上。多用途雷达通常使用导航雷达的频段。不过，其所发 射的脉冲经过调制和极化以便确定反射体的表面类型。优良的多用途雷达可以辨别暴雨、陆地、车辆等等。
调频广播的边带可以用来传播数字信号如，电台标识、节目名称简介、、股市信息等。在有些国家，当被移 动至一个新的地区后，调频收音机可以自动根据边带信息自动寻找原来的频道。
航海和航空中使用的电台应用VHF调幅技术。这使得飞机和船舶上可以使用轻型天线。
政府、消防、警察和商业使用的电台通常在专用频段上应用窄带调频技术。这些应用通常使用5KHz的带宽。 相对于调频广播或电视的带宽，保真度上不得不作出牺牲。
民用或军用高频服务使用短波用于船舶，飞机或孤立地点间的通讯。
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六、室分设计电波传输考虑
1.室内分布系统的无线传播也是多径传播，也存在多径现象 。因为室内环境比较稳定，多径衰落呈现慢衰落的现象。 所以，在计算电平时，常常采用自由空间的传播计算方式 。 2.由于不考虑信号的多径叠加问题。所以，在电平计算上主 要考虑的是直射波。在直射波传播路径上有阻挡，则考虑 阻挡衰减。 3.折射波、反射波的应用。某些曲折死角，可以巧妙地应用 电波的折射和发射。 4.电波的隧道效应。
七、天线基本特性和工作原理
1、天线是无线电波发送和接收的装置。具有电波导向性、 电磁场极化、“放大信号”三个基本功能。 2、电波导向性：引导电磁波传播。方式是“引导”和“反射”。 3、电磁场极化：使得电磁场与其他参照物成一定角度。 4、“放大信号”：增益。 天线增益：相对于点源，天线把电磁波集中的程度。 dBi相对于点源的天线增益单位；dBd相对于偶极子的天 线增益单位。0dBd = 2.15dBi 所以：天线一般包含有源振子、导向装置、能量汇集装置。
1.全向吸顶天线 工作频段：800~2500MHz 增益：2dBi 接口：50欧姆，N型阴头 最大输入功率：50W 驻波系数：小于1.4 2.（小）板状天线 工作频段：800~2500MHz 增益：7dBi 接口：50欧姆，N型阴头 最大输入功率：50W 驻波系数：小于1.4 3.八木天线 工作频段：880~960MHz 增益：7dBi 接口：50欧姆，N型阴头 最大输入功率：50W 驻波系数：小于1.4
4.多径对数字信号的影响：时延拓展；相关带宽；随机调频 5.多径传播现象有利有弊。有弊是造成了电波接收的不确多普勒效应是指发射源与接收点相对移动而产生频率变化的现象； 多普勒频移：f = (v/λ)*cosα ；其中v/λ为最大多普勒频移
例如：900MHz频率，移动台速度50Km/h，
2.雨雾衰减
雨雾对无线电波也有吸收作用，频率越高，衰减越大；雨雾越大，衰减 也越大。通常，大雾对6GHz以上的电磁波产生10dB/Km的衰减。
3.大气折射衰减
大气各向不同性，主要是空气密度不同造成的。折射产生电波发射方向 ，从而引起信号衰减。
三、视距传播的地面效应
1.树林、建筑、山头或地面等障碍物对电磁波阻挡掉一些电 磁波射线，在自由传播基础上增加了衰减。 2.平滑地面和水面可以把电磁波发射到接收天线，发射波和 直射波在矢量相加后抵消，产生附加衰减。
八、天线常用技术指标
1、工作频段 2、增益 3、方位角：分水平和垂直两个指标。 4、驻波系数（发射系数P＝反射波振幅/入射波振幅；回波系数L=1 / P；驻
波系数S = （1+P）/（1-P））
5、最大输入功率 6、前后比（前后隔离度） 7、极化方向 其他：外形尺寸、接口阻抗和类型、安装方式。
九、室分常用天线介绍
一、自由空间传播
2.自由空间的传播
自由空间：均匀无损耗的无限大空间；各 向同性；电导率为零；空间无限大。 空气中电导率不为零，且方向不同性，所 以不是自由空间，但是近似自由空间。
二、视距传播的大气效应
1.大气的吸收衰减
大气的组成分子（氧气、氮气、水蒸气等等），有自己的固有电磁谐振 频率，会吸收传播中的电磁波能量。对12GHz频率以下的电磁波吸收衰减约 为0.0015dB/km。
无线电传输理论
----技术中心
目
一、自由空间传播
录
二、视距传播的大气效应
三、视距传播的地面效应
四、多径衰落 五、多普勒效应
六、室分设计电波传播考虑
七、天线基本特性和工作原理 八、天线常用技术指标 九、室分常用天线介绍
一、自由空间传播
1.概述：
无线电波也称为电磁波，是一组正交的电场和磁场交替出现的能量波。电 磁波在自由空间传播速度30万千米/秒。 电磁波传播的主要方式是空间波，即直射波、折射波、散射波、绕射波和 它们的合成波。 当无线电波遇到物体时，产生折射和散射；由于电波传播方向上有不同的 物体，造成不同的折射和散射，所以在任何一个接受点均可能收到来自不同路 径的同源电磁波，这个就是多径传播。
重点和思考
重点：无线电波自由空间传播公式。 多径传输产生的结果。 天线的种类、指标。 思考：相对运动改变无线电波的频率，动车或高铁怎样覆盖 信号比较合适？
谢 谢！
四、多径传输
1.接收点的无线电波是从信源通过多个路径传播而来的电波 合成。这个现象就是多径传播。
2.由于是同源的多个电波合成，则在合成点叠加时幅度和相 位不相同，有时叠加而增强，有时抵消而减弱，形成衰落 。这种由多径传播引起的衰落，称为多径衰落。 3.多径衰落是快衰弱；而由距离引起的衰弱称为慢衰落。无 线电波的衰落就是有快衰落和慢衰弱组成的。