天线20视距传播传播.pptVIP

考试 取消考试资格 考试题型 作业一定自己做一遍，光看是不行的 辅导时间：正考：二天 20 周周二考试 补考：考前 1 天 上午： 9 ： 00 － 11 ： 30 ；下午： 3 ： 00 － 5 ： 30 堂上 闭卷 2 小时，平时成绩 30 ％，卷面成绩 70 ％ 11 视距传播 在超短波及其以上波段，电离层对其是透明的，因此所采用的传播方式为 视 距传播，即直接的、对视的传播方式 （直线传播）对于这样的传播方式，既要 考虑传播媒质，又要考虑底面对视距传播的影响，本章主要讨论地面上没有障 碍物的情况。 当发射天线以及接收天线架设得比较高时，在视线范围内，电磁波直接从发 射天线传播到接收天线，还可以经地面反射而到达接收天线。所以 接收天线处 的场强是直接波和反射波的合成场强 ，直接波不受地面的影响，地面反射波要 经过地面的反射，因此要受到反射点地质地形的影响。 视距波在大气的底层传播，传播的距离受到 地球曲率 的影响。收、发天线 之间的最大距离被限制在视线范围内，要扩大通信距离，就必须增加天线高度。 一般来说，视距距离可以达到 50 km 左右。 11.1 地面对视距传播的影响 11.1.1 光滑平面地情况 1. 光滑平面地条件下视距传播场强的计算 如图 11―1―1 所示，假设发射天线 A 的架高为 H 1 ，接收点 B 的高度为 H 2 。 直接波的传播路径为 r 1 ，地面反射波的传播路径为 r 2 、与地面之间的投射角为 Δ 。 收、发两点间的水平距离为 d 。 图 11―1―1 平面地的反射 A ′ d H 1 A r 1 r 2 H 2 E 2 E 1 B 水 平 极 化 垂 直 极 化 ? , ? , ? E 1 E 2 ? ? 接收点 B 场强应为直接波（ Di r ect Wave ）与地面反射波（ G r ound Reflected Wave ）的叠加。在传播路径远大于天线架高的情况下，两路波在 B 处的场强视 为 相同极化 。在实际问题中，如果沿 r 1 路径在 B 处产生的场强振幅为 E 1 ，沿 r 2 路径在 B 处产生的场强振幅为 E 2 ，在忽略方向系数的差异，忽略强度上的差异 后， B 处的总场强为 A ′ d H 1 A r 1 r 2 H 2 E 2 E 1 B 水 平 极 化 垂 直 极 化 ? , ? , ? E 1 E 2 ? ? ? ? 2 1 ( ) 1 2 1 (1 ) 11 1 1 jk r r E E E E e ? ? ? ? ? ? ? ? ? 式中， r 2- r 1 为两条路径之间的路程差，它可以表示为 ? ? 2 2 2 2 1 2 2 1 2 1 2 1 2 ( ) ( ) 11 1 2 H H r r r H H d H H d d ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? Γ 为地面的反射系数，它与电波的投射角 Δ 、电波的极化和波长以及地面的电参数 有关，一般可表示为 Γ = ｜ Γ ｜ e - jφ 。对于水平极化波， ? ? 2 2 sin ( 60 ) cos 11 1 3 sin ( 60 ) cos r r j a j ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 对于垂直极化波， ? ? 2 2 ( 60 )sin ( 60 ) cos 11 1 3 ( 60 )sin ( 60 ) cos r r V r r j j b j j ? ?? ? ?? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 图 11―1―2 和图 11―1―3 分别计算了海水和陆地的反射系数 ( 图中 V 代表垂 直极 化， H 代表 水平 极化 ) 。由此图中的计算曲线可以看出，水平极化波反射系数的 模在低投射角约为 1 ，相角几乎可以被看作 180 °常量。也就是说，对于 水平 极 化波来讲，实际地面的反射比较接近于 理想导电 地，特别是在波长较长或投射 角较小的区域近似程度更高。因此在估计地面反射的影响时，可粗略地将实际 地面等效为理想导电地。但是对于 垂直 极化波情况就比较复杂。垂直极化波反 射系数的模存在着一个 最小值 ，对应此值的投射角称为 布鲁斯特角 （ Br ewste r ），记作， Δ B ; 在 Δ B 两侧，反射系数的相角 180 °突变 。尽管垂直极 化波的反射系数随投射角的变化起伏较大，但在很 低投射角时，仍然可以将其 视为 -1 。 图 11―1―2 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 ? / (° ) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 ? / (° ) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1