[工学]电波传播1.pptVIP

* TE（水平极化）Ez=0 X0 X0 (5-21) * TE（水平极化） 根据边界连续条件（x=0） 二者不能满足，意味着地面波传播中不存在横电波的传播模式；水平极化波将快速衰减 (5-22) * TM（垂直极化）Hz=0 X0 X0 (5-23) * TM（垂直极化） 边界连续条件 (5-24) * TM（垂直极化） 参数 (5-25) * TM（垂直极化） 参数 K1有正的虚部，所以E1的表达式中取exp(jk1x)，以满足在x?正无穷大时场有限 并且由于K1与导电率相关，所以空气中场的分布受大地参数的影响 K2有负的虚部，所以E2的表达式中取exp(jk2x)，以满足在x?负无穷大时场有限 大地的导电率较大时，场仅能穿透大地的很浅一部分，但此时衰减减小 Z方向传播因子中 有一正的实部，可见 由于 电磁波沿地表传播时具有衰减 (5-26) * TM（垂直极化） X＝0处的场量 （5-27） （5-28） 时 （5-29） * TM（垂直极化） X=0边界处满足边界条件 (5-30) (5-31) * TM（垂直极化） 由于E的z分量和x分量幅度的差别，形成了合成场量随相位呈椭圆变化，在干土中，几乎成沿长轴的线极化波。称为波面倾斜。 图5-2分界面处地面波场结构 图5-3 平面地上传播的椭圆极化波 (5-32) * TM（垂直极化） 此外，还可以看出在空气中的电场的垂直分量Ex1明显地大于其水平分量Ez1 而在土壤中，电场的水平分量Ez2以同样的倍数大于其垂直分量Ex2 因此，在空气中较适宜使用直立天线进行无线电的接收，如果是在地下接收无线电波，则宜选用水平天线接收 * 地面波场强的计算 短距离理想地平面波的场强估算： 练习：电波在湿土表面传播 天线辐射功率为10千瓦，方向系数为3，波长12km。求离开天线250km处的场强。 (5-33) * 地下波的传播方式 浅地层的超越传播方式 将收发天线分别水平埋设在浅层地壳中，深度为几米或十几米 “地下波导”传播方式 将收发天线分别埋设在深层地壳中，电波完全在地层内传播，故对于信号的必威体育官网网址性以及克服自然干扰有其优越性，通信稳定可靠 * 地、水下波的传播方式 图5-5 抗干扰特性、必威体育官网网址特性的高要求 图5-4 “上－越－下”传播方式示意图 * 地面波传播的注意事项： 通常选用直立天线构成横磁波； 由于电场的波面倾斜须对接收天线采用适当的方式实现极化匹配； 菲涅尔区的地面特性对电波传播影响较大； 长距离传播时应当考虑地球曲率的影响 * 第五章 电波传播 * §5.1 电波传播概述 1.微波技术 2.天线 3.电波传播 共同的基础是电磁场理论，三者研究的对象和目的有所不同 * §5.1 电波传播概述 微波技术主要研究引导电磁波在微波传输系统中如何进行有效的传输，希望电磁波按一定要求沿传输系统无辐射地传输 天线是将微波导行波变成向空间定向辐射的电磁波，或将空间的电磁波变为微波设备中的导行波 电波传播研究电波在空间的传播方式和特点 * §5.1 电波传播概述 无线电波概念 频率从几十Hz到3000GHz（波长从几十兆m到0.1mm） 无线电波传播：发射天线或者自然辐射源所辐射的无线电波，通过自然条件下的媒质到达接收天线的过程 电波传播研究对象：电磁波在各种媒质中的传播规律 * §5.1 电波传播概述 序号 频段名称 频率范围 波段名称 1 极低频 3-30Hz 极长波 2 超低频 30-300Hz 超长波 3 特低频 300-3000Hz 特长波 4 甚低频（VLF） 3-30KHz 甚长波 5 低频（LF） 30-300KHz 长波 6 中频（MF） 300-3000KHz 中波 7 高频（HF） 3-30MHz 短波 8 甚高频（VHF） 30-300MHz 米波 9 超高频（UHF） 300-3000MHz 分米波 10 特高频（SHF） 3-30千MHz 厘米波 11 极高频（EHF） 30-300千MHz 毫米波 12 超极高频 300-3000千MHz 亚毫米波 表5-1 无线电波频段划分 * §5.1 电波传播概述 电波传播研究内容 对无线电波传播媒质特性的研究 研究媒质的电特性对电波传播的影响 不断完善对现有几种传播方式的传播机制、传输特性的研究，提高接收点场强计算的准确度与精度 加强对于新开拓频段的电波传播问题的研究 不断扩大无线电波在其他科学领域的应用 * §5.1 电波传播概述 电波传播主要方式： 地面波传播 天波传播 视距传播 对流层散射传播 波导传播 * §5.1 电波传播概述 地面波传播 电波沿着地球表面传播，特点是信号比较稳定，但电波频率愈高，地面波随距离的增加衰减愈快 只适用于