无线电波的传播.doc

无线电波的传播波长不同的电磁波有不同的传播特性这里只介绍无线电波的传播。通常无线电波有三种传播方式：地波、天波和沿直线传播的波。地波沿地球表面附近的空间传播的无线电波叫地波。地面上有高低不平的山坡和房屋等障物根据波的衍射特性当波长大于或相当于障碍物的尺寸时波才能明显地绕到障碍物的后面。地面上的障碍物一般不太大长波可以很好地绕过它们。中波和中短波也能较好地绕过短波和微波由于波长过短绕过障碍物的本领就很差了。地球是个良导体地球表面会因地波的传播引起感应电流因而地波在传播过程中有能量损失。频率越高损失的能量越多。所以无论从衍射的角度看还是从能量损失的角度看长波、中波和中短波沿地球表面可以传播较远的距离而短波和微波则不能。地波的传播比较稳定不受昼夜变化的影响而且能够沿着弯曲的地球表面达到地平线以外的地方所以长波、中波和中短波用来进行无线电广播。由于地波在传播过程中要不断损失能量而且频率越高(波长越短)损失越大因此中波和中短波的传播距离不大一般在几百千米范围内收音机在这两个波段一般只能收听到本地或邻近省市的电台。长波沿地面传播的距离要远得多但发射长波的设备庞大造价高所长波很少用于无线电广播多用于超远程无线电通信和导航等。天波依靠电离层的反射来传播的无线电波叫做天波。什么是电离层呢?地球被厚厚的大气层包围着在地面上空50千米到几百千米的范围内大气中一部分气体分子由于受到太阳光的照射而丢失电子即发生电离产生带正电的离子和自由电子这层大气就叫做电离层。电离层对于不同波长的电磁波表现出不同的特性。实验证明波长短于10m的微波能穿过电离层波长超过3000km的长波几乎会被电离层全部吸收。对于中波、中短波、短波波长越短电离层对它吸收得越少而反射得越多。因此短波最适宜以天波的形式传播它可以被电离层反射到几千千米以外。但是电离层是不稳定的白天受阳光照射时电离程度高夜晚电离程度低。因此夜间它对中波和中短波的吸收减弱这时中波和中短波也能以天波的形式传播。收音机在夜晚能够收听到许多远地的中波或中短波电台就是这个缘故。沿直线传播的电磁波微波和超短波既不能以地波的形式传播又不能依靠电离层的反射以天波的形式传播。它们跟可见光一样是沿直线传播的。这种沿直线传播的电磁波叫空间波或视波。地球表面是球形的微波沿直线传播为了增大传播距离发射天线和接收天线都建得很高(图3)但也只能达到几十千米。在进行远距离通信时要设立中继站。由某地发射出去的微波被中继站接收进行放大再传向下一站。这就像接力赛跑一样一站传一站把电信号传到远方(图4)。直线传播方式受大气的干扰小能量损耗少所以收到的信号较强而且比较稳定。电视、雷达采用的都是微波。现在可以用同步通信卫星传送微波。由于同步通信卫星静止在赤道上空36000km的高空用它来做中继站可以使无线电信号跨越大陆和海洋。