無線電波傳播pdf

1. 無線電波，為什麼頻率越高，傳輸距離越短

頻率越高波長越短，饒射（衍射效果）能力越弱，但穿透能力（不變方向）越強，信號穿透會損失很大能量，所以傳輸距離就可能越近，頻率越高在傳播過程的損耗越大。

但高頻信號本身攜帶的能量很高，具有很強的穿透能力，比如當無線電波頻率很高時，它會穿透電離層，不會再電離層形成反射

有障礙物的情況下，頻率越高損耗就會越大。

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無線電波傳播

1、無線電波的傳播方式

對於自由空間，在自由空間中由於沒有阻擋，電波傳播只有直射，不存在其他現象。

而對於日常生活中的實際傳播環境，由於地面存在各種各樣的物體，使得電波的傳播有直射、反射、繞射（衍射）等。

另外對於室內或列車內的用戶，還有一部分信號來源於無線電波對建築的穿透。

這些都造成無線電波傳播的多樣性和復雜性，增大了對電波傳播研究的難度。

2、直射

直射在視距內可以看做無線電波在自由空間中傳播。直射波傳播損耗公式同自由空間中的路徑損耗公式：PL=32.44+20lgf+20lgd，其中，PL為自由空間的路損，單位是dB。

F為載波的頻率，單位是MHz。d為發射源與接收點的距離，單位是km。反射、折射與穿透

3、反射、折射與穿透

在電磁波傳播過程中遇到障礙物，當這個障礙物的尺寸遠大於電磁波的波長時，電磁波在不同介質的交界處會發生發射和折射。

另外障礙物的介質屬性也會對反射產生影響，對於良導體，反射不會帶來衰減，對於絕緣體，他只反射入射能量的一部分，剩下的被折射入新的介質繼續傳播。

而對於非理想介質，電磁波貫穿介質，即穿透時，介質會吸收電磁波的能量，產生貫穿衰落。

穿透損耗大小不僅與電磁波頻率有關，而且與穿透物體的材料、尺寸有關。

2. 無線電波的無線電波的傳播

3. 無線電波的傳播方式主要有哪幾種

通常指電磁波在各種介質中傳播的一些典型方式。在地球上，無線電波的傳播介質有地殼、海水、大氣等。根據物理性質，可將地球介質由下而上地分為地殼高溫電離層、地殼介質岩層、地殼表面導電層、大氣對流層、高空電離層。不同頻率的無線電波，在各層介質中傳播的折射率n和吸收衰減常數ɑ各不相同。因而各種頻段的無線電波在介質中傳播均有其衰減較小的傳播模式。適於通信的傳播模式主要有以下九種。

以地殼表面導電層和地殼高溫電離層為界面，以地殼介質岩層為介質形成地殼波導的傳播模式。超長波或更長波段的電波可以在地殼波導中傳播到千餘公里。但由於深入地下數公里的天線難以建造，現在還不能實際應用於通信。

無線電波在海水中傳播的傳播模式。電波在海水中的吸收衰減隨頻率升高而增大，目前僅用於超長波水下通信。

無線電波沿地殼表面傳播的傳播模式，又稱地波傳播。地面吸收衰減導致波陣面前傾，使單位距離吸收衰減率隨傳播距離的增大而增大。地面吸收衰減隨頻率升高而增大。地波傳播用於中頻（中波）以下頻段。

利用電離層和地面對電磁波的一次或多次反射進行傳播的傳播模式，又稱天波傳播。電離層按高度由下而上地分為D、E、F₁和F₂等幾個主要層次。各個層次中部的電子密度最大值由下而上逐層增加，而電子和中性氣體分子的單位時間碰撞次數則逐層減少。電離層的高度和電子密度均隨季節、晝夜和太陽黑子活動而變化（見圖）。

無線電波只能在折射率n值隨高度遞減的區域開始折返地面，電波途徑最高點處的折射率n值等於電波入射角θ₀的正弦函數。對應於某一折射角，存在一個最高頻率，其傳播途徑的最高點可以達到F₂層的最大電子密度區。此頻率稱為最高可用頻率MUF。頻率超過MUF的電波則穿透電離層不再返回地面。對應於最大入射角的最高可用頻率的最大值約為30MHz。

4. 求 無線電發信原理pdf

無線電是指在自由空間（包括空氣和真空）傳播的電磁波，是其中的一個有限頻帶，上限頻率 在300GHz（吉赫茲），下限頻率較不統一, 在各種射頻規范書, 常見的有三 3KHz~300GHz（ITU－國際電信聯盟規定）, 9KHz~300GHz, 10KHz~300GHz。
無線電技術是通過無線電波傳播信號的技術。
無線電技術的原理在於，導體中電流強弱的改變會產生無線電波。利用這一現象，通過調制可將信息載入於無線電波之上。當電波通過空間傳播到達收信端，電波引起的電磁場變化又會在導體中產生電流。 通過解調將信息從電流變化中提取出來，就達到了信息傳遞的目的。
* 聲音廣播的最早形式是航海無線電報。它採用開關控制連續波的發射與否，由此在接收機產生斷續的聲音信號，即摩爾斯電碼。
* 調幅廣播可以傳播音樂和聲音。調幅廣播採用幅度調制技術，即話筒處接受的音量越大則電台發射的能量也越大。 這樣的信號容易受到諸如閃電或其他干擾源的干擾。
* 調頻廣播可以比調幅廣播更高的保真度傳播音樂和聲音。對頻率調制而言，話筒處接受的音量越大對應發射信號的頻率越高。調頻廣播工作於甚高頻段（Very High Frequency，VHF）。頻段越高，其所擁有的頻率帶寬也越大，因而可以容納更多的電台。同時，波長越短的無線電波的傳播也越接近於光波直線傳播的特性。
* 調頻廣播的邊帶可以用來傳播數字信號如，電台標識、節目名稱簡介、網址、股市信息等。在有些國家，當被移動至一個新的地區後，調頻收音機可以自動根據邊帶信息自動尋找原來的頻道。
* 航海和航空中使用的話音電台應用VHF調幅技術。這使得飛機和船舶上可以使用輕型天線。
政府、消防、警察和商業使用的電台通常在專用頻段上應用窄帶調頻技術。這些應用通常使用5KHz的帶寬。相對於調頻廣播或電視伴音的16KHz帶寬，保真度上不得不作出犧牲。
* 民用或軍用高頻話音服務使用短波用於船舶，飛機或孤立地點間的通訊。大多數情況下，都使用單邊帶技術，這樣相對於調幅技術可以節省一半的頻帶，並更有效地利用發射功率。
* 陸地中繼無線電(Terrestial Trunked Radio, TETRA)是一種為軍隊、警察、急救等特殊部門設計的數字集群電話系統。
電話
* 蜂窩電話或行動電話是當前最普遍應用的無線通信方式。蜂窩電話覆蓋區通常分為多個小區。每個小區由一個基站發射機覆蓋。理論上，小區的形狀為蜂窩狀六邊形，這也是蜂窩電話名稱的來源。當前廣泛使用的行動電話系統標准包括：GSM，CDMA和TDMA。運營商已經開始提供下一代的3G移動通信服務，其主導標准為UMTS和CDMA2000。
* 衛星電話存在兩種形式：INMARSAT 和 銥星系統。兩種系統都提供全球覆蓋服務。 INMARSAT使用地球同步衛星，需要定向的高增益天線。銥星則是低軌道衛星系統，直接使用手機天線
電視
* 通常的模擬電視信號採用將圖像調幅，伴音調頻並合成在同一信號中傳播。
* 數字電視採用MPEG-2圖像壓縮技術，由此大約僅需模擬電視信號一半的帶寬。
緊急服務
* 無線電緊急定位信標 （emergency position indicating radio beacons，EPIRBs）， 緊急定位發射機或 個人定位信標是用來在緊急情況下對人員或測量通過衛星進行定位的小型無線電發射機。它的作用是提供給救援人員目標的精確位置，以便提供及時的救援。
數據傳輸
* 數字微波傳輸設備、衛星等通常採用正交幅度調制（Quadrature Amplitude Molation，QAM）。QAM調制方式同時利用信號的幅度和相位載入信息。這樣，可以在同樣的帶寬上傳遞更大的數據量。
* IEEE 802.11是當前無線區域網（Wireless Local Area Network，WLAN）的標准。它採用2GHz或5GHz頻段，數據傳輸速率為11 Mbps或54 Mbps。
* 藍牙（Bluetooth）是一種短距離無線通訊的技術。

5. 無線電是如何傳播的

無線電技術的原理在於，導體中電流強弱的改變會產生無線電波。利用這一現象，通過調制可將信息載入於無線電波之上。當電波通過空間傳播到達收信端，電波引起的電磁場變化又會在導體中產生電流。 通過解調將信息從電流變化中提取出來，就達到了信息傳遞的目的。

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發現

麥克斯韋最早在他遞交給英國皇家學會的論文《電磁場的動力理論》中闡明了電磁波傳播的理論基礎。他的這些工作完成於1861年至1865年之間。

赫茲（Heinrich Rudolf Hertz）在1886年至1888年間首先通過試驗驗證了麥克斯韋爾的理論。他證明了無線電輻射具有波的所有特性，並發現電磁場方程可以用偏微分方程表達，通常稱為波動方程。

1906年聖誕前夜，雷吉納德·菲森登（Reginald Fessenden）在美國麻薩諸塞州採用外差法實現了歷史上首次無線電廣播。菲森登廣播了他自己用小提琴演奏」平安夜「和朗誦《聖經》片段。位於英格蘭切爾姆斯福德的馬可尼研究中心在1922年開播世界上第一個定期播出的無線電廣播娛樂節目！

6. 無線電波傳播的釋義波段

不同波長（或頻率）的無線電波，傳播特性往往不同，應用於通信的范圍也不相同。
長波傳播距離300km以內主要是靠地波，遠距離(2000km)傳播主要靠天波。用長波通信時，在接收點的場強穩定，但由於表面波衰減慢，對其它收信台干擾大。長波受天電干擾的影響亦很嚴重。此外由於發射天線非常龐大，所以利用長波作為通信和廣播的不多，僅在越洋通信、導航、氣象預報等方面採用。
中波傳播白天天波衰減大，被電離層吸收，主要靠地波傳播，夜晚天波參加傳播，傳播距離較地波遠，它主要用於船舶與導航通信，波長為2000—200m的中波主要用於廣播。
短波傳播有地波也有天波。但由於短波的頻率較高．地面吸收強烈，地表面波衰減很快，短波的地波傳播只有幾十公里。天波在電離層中的損耗減少，常利用天波進行遠距離通信和廣播。但由於電離層不穩定，通信質量不佳，短波主要用於電話電報通信，廣播及業余電台。
超短波傳播由於超短波頻率很高，而地波的衰減很大，電波穿入電離層很深乃至穿出電離層，使電波不能反射回來，所以不能利用地表面波和天波的傳播方式，主要用空間波傳播。超短波主要用於調頻廣播、電視，雷達、導航傳真、中繼、移動通信等。電視頻道之所以選在超短波(微波及分米波)波段上，主要原因是電視需要較寬的頻帶(我國規定為8Mllz)。如果載頻選得比較低，例如選在短波波段，設中心頻率fo=20MHz，則相對帶寬//f/fo=8/20=40%。這么寬的相對帶寬會給發射機、天饋線系統、接收機以及信號傳輸帶來許多困難，因此選超短波波段，提高載頻以減小相對帶寬。

7. 電報的無線電是怎麼傳播的呢

無線電波能傳多遠、在大氣中走什麼路徑，和無線電波的頻率有關。

通常2MHz以下的稱為地波，因為它基本上沿著地表傳播。2MHz對應波長150m，頻率更低時波長更長。這種長波通過衍射幾乎可以繞過地表的大部分障礙物（數個波長尺度以下的障礙物），不斷向前傳播。

2MHz-30MHz的電磁波可以稱為天波，它在地表和天空間反射傳播。電磁波能夠在天空反射是因為電離層的存在。電離層是由太陽輻射、宇宙射線使大氣分子電離造成的（所以它們並不穩定，和季節、晝夜有關）。地球上空共有3個電離層，稱為D、E、F層（F有時又分2層），分別位於地表上空80km、112km、144-400km附近。D層其實不怎麼起反射作用，E層可以反射天波，F層是主要的天波反射層。就大氣分層來說，天波反射層位於熱成層內，遠高於通常意義上的大氣層（對流層、平流層）。

30MHz以上的電磁波基本直線傳播，而且難以被電離層反射，只能對好天線接收（或者衛星中繼）。

所以只要用低頻通信，就可以傳得遠。