資源描述:
《短波業(yè)余波段應(yīng)用.doc》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、面對(duì)二十多個(gè)業(yè)余波段,究竟該用哪一段?春夏秋冬陰晴雨雪對(duì)通信會(huì)有什么影響?當(dāng)你對(duì)這些問題打算親自體驗(yàn)一番之前,應(yīng)該對(duì)無線電波的傳播規(guī)律及各業(yè)余波段的特點(diǎn)等等先做些“調(diào)查研究”,這樣才能事半功倍?! ∫?、無線電波的傳播方式 無線電波以每秒三十萬公里的速度離開發(fā)射天線后,是經(jīng)過不同的傳播路徑到達(dá)接收點(diǎn)的。人們根據(jù)這些各具特點(diǎn)的傳播方式,把無線電波歸納為四種主要類型?! ?)地波,這是沿地球表面?zhèn)鞑サ臒o線電波?! ?)天波,也即電離層波。地球大氣層的高層存在著“電離層”。無線電波進(jìn)入電離層時(shí)其方向會(huì)發(fā)生改變,出現(xiàn)“折射”
2、。因?yàn)殡婋x層折射效應(yīng)的積累,電波的入射方向會(huì)連續(xù)改變,最終會(huì)“拐”回地面,電離層如同一面鏡子會(huì)反射無線電波。我們把這種經(jīng)電離層反射而折回地面的無線電波稱為“天波”?! ?)空間波,由發(fā)射天線直接到達(dá)接收點(diǎn)的電波,被稱為直射波。有一部分電波是通過地面或其他障礙物反射到達(dá)接收點(diǎn)的,被稱為反射波。直射波和反射波合稱為空間波。 4)散射波,當(dāng)大氣層或電離層出現(xiàn)不均勻團(tuán)塊時(shí),無線電波有可能被這些不均勻媒質(zhì)向四面八方反射,使一部分能量到達(dá)接收點(diǎn),這就是散射波。在業(yè)余無線電通信中,運(yùn)用最多的是“天波”傳播方式,這是短波遠(yuǎn)距離通信
3、向必要條件??臻g波和散射波的運(yùn)用多見于超高頻通信,而地波傳播“般只用于低波段和近距離通信。二、電離層與天波傳播 1.電離層概況 在業(yè)余無線電中,短波波段的遠(yuǎn)距離通信占據(jù)著極重要的位置。短波段信號(hào)的傳播主要依靠的是天波,所以我們必需對(duì)電離層有所了解?! 〉厍虮砻姹缓窈竦拇髿鈱影鼑?。大氣層的底層部分是“對(duì)流層”,其高度在極區(qū)約為九公里,在赤道約為十六公里。在這里,氣溫除局部外總是隨高度上升而下降。人們常見的電閃雷鳴、陰晴雨雪都發(fā)生在對(duì)流層,但這些氣象現(xiàn)象一般只對(duì)直射波傳播有影響。 在離地面約10到50公里的大氣層
4、是“同溫層”。它對(duì)電波傳播基本上沒有影響?! ‰x地面約50到400公里高空的空氣很少流動(dòng)。在太陽紫外線強(qiáng)烈照射下,氣體分子中的電子掙脫了原子的束縛,形成了自由電子和離子,即電離層。由于氣體分子本身重量的不同以及受到紫外線不同強(qiáng)度的照射,電離層形成了四個(gè)具有不同電子密度和厚度的分層,每個(gè)分層的密度都是中間大兩邊小?! ‰x地面50~90公里的稱作口層。D層白天存在,晚上消失。D層的密度最小,對(duì)電波不易反射。當(dāng)電波穿過口層時(shí),頻率較低的被吸收得較多?! ?0公里~140公里的是E層。通常情況下E層的密度也較小,只有對(duì)中波可
5、以反射。在一些特定條件下,E層有可能反射高頻率的無線電波。在盛夏或是隆冬,E層對(duì)電波的反射現(xiàn)象總是有規(guī)律地出現(xiàn),你可以清楚地接收到遠(yuǎn)距離小功率電臺(tái)發(fā)射的信號(hào),而且可以發(fā)現(xiàn)可聽別的范圍是在有規(guī)律地變化。所以,愛好者們對(duì)這種不穩(wěn)定的E層總是抱著極大的興趣在進(jìn)行觀測研究?! 「呖?00~300公里的是F1層,300~400公里是F2層。夏季以及部分春秋季的白天,F(xiàn)1層和F2層同時(shí)存在,且F2層的密度最大。到了夜晚,F(xiàn)1和F2合并成一個(gè)F2層,高度上升。F2層對(duì)電波的反射能力最強(qiáng),它的存在是短波能夠進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信的主要條件。
6、 電離層示意閣請(qǐng)看圖5.1?! ?.電離層對(duì)電波傳播的影響 人們發(fā)現(xiàn),當(dāng)電波以一定的入射角到達(dá)電離層時(shí),它也會(huì)象光學(xué)中的反射那樣以相同的角度離開電離層。顯然,電離層越高或電波進(jìn)入電離層時(shí)與電離層的夾角越小,電波從發(fā)射點(diǎn)經(jīng)電離層反射到達(dá)地面的跨越距離越大。這就是利用天波可以進(jìn)行遠(yuǎn)程通信的根本原出。而且,電波返回地面時(shí)又可能被大地反射而再次進(jìn)入電離層,形成電離層的第二次、第三次反射,如圖5.2所示?! ∮捎陔婋x層對(duì)電波的反射作用,這就使本來是直線傳撇的電波有可能到達(dá)地球的背面或其他任何一個(gè)地方。電波經(jīng)電離層一次反射稱
7、為“單跳”。 單跳的跨越距離取決于電離層的高度?! ‰姴ㄟM(jìn)入電離層的入射角度。電波進(jìn)入電離層的入射角度取決于天線的結(jié)構(gòu)和天線離地面的高度,而電離層的高度則與時(shí)間和季節(jié)有關(guān)。單跳距離的估算可以參照?qǐng)D. 電離層對(duì)電波的反射作用和電波的頻率以及電離層本身的密度有關(guān),電波的頻率越低越容易被反射:長波、中波、短波可以被反射,超短波、微波在一般情況下只能穿透電離層而不返回地面。電離層的密度越大對(duì)電波的反射作用越強(qiáng):F2層的電子密度最大,它對(duì)電波的反射作用最大;凌晨時(shí)分電離層密度最小。只有低頻卓的電波還有可能被反射。其余都穿透
8、出去了。 電離層對(duì)無線電波有吸收作用,當(dāng)電波進(jìn)入電離層后,電離層內(nèi)的自由電子受到電波的作用產(chǎn)生運(yùn)動(dòng),與氣體分子發(fā)生碰撞并消耗能量。這個(gè)能量是電波供給的,也即電波通過電離層時(shí)要消耗能量,這種現(xiàn)象稱為電離層對(duì)電波的吸收。電離層對(duì)電波吸收作用的大小上要決定于電子密度和無線電波的頻率,工作頻個(gè)越低、電離層密度越大,吸收作用也就越大。所以從晝夜來說.白