天线理论 - 波传播术语
在波的传播过程中,我们经常遇到一些术语。让我们逐一讨论这些术语。
虚拟高度
当波被折射时,它会逐渐弯曲,但不会急剧弯曲。但是,如果从位于该层更高高度的表面反射,入射波和反射波的路径是相同的。这种更高的高度称为虚拟高度。
该图清楚地区分了虚拟高度(波的高度,应该被反射)和实际高度(折射高度)。如果知道虚拟高度,就可以找到入射角。
临界频率
某一层的临界频率决定了该层在被发射器发射后直直地射向天空后返回地面的最高频率。
当电离密度率在各层之间方便地改变时,波将向下弯曲。弯曲并以最小衰减到达接收站的最大频率可称为临界频率。这用fc表示。
多径
对于 30 MHz 以上的频率,存在天波传播。信号多径是电磁波通过天波传播的常见问题。从电离层反射的波可称为跳跃或跳跃。信号可能存在多次跳跃,因为它可能在电离层和地球表面之间来回移动。这种信号移动可称为多径。
上图显示了多径传播的一个例子。多径传播是一个术语,它描述了信号到达目的地所经过的多条路径。这些路径包括多次跳跃。路径可能是反射、折射甚至衍射的结果。最后,当来自这些不同路径的信号到达接收器时,它会携带传播延迟、额外噪声、相位差等,从而降低接收输出的质量。
衰落
信号质量的下降可称为衰落。这是由于大气效应或多径反射造成的。
衰落是指信号强度随时间/距离的变化。它在无线传输中非常普遍。无线环境中衰落的最常见原因是多径传播和移动性(物体以及通信设备)。
跳跃距离
地球表面上从发射机到接收机的可测量距离,其中从电离层反射的信号可以以最小的跳跃或跳跃到达接收机,称为跳跃距离。
最大可用频率 (MUF)
最大可用频率 (MUF)是发射机传输的最高频率,与发射机的功率无关。从电离层反射到接收器的最高频率称为临界频率,fc。
$$MUF = \frac{临界\ 频率}{\cos heta} = f_{c}\sec heta$$最佳工作频率 (OWF)
在特定传输中主要使用且预计在特定时间段内、在路径上使用的频率称为最佳工作频率 (OWF)。
符号间干扰
符号间干扰 (ISI) 在通信系统中更常见。这也是信号多径的主要原因。当信号通过不同的传播路径到达接收站时,它们会相互抵消,这就是所谓的信号衰落现象。这里,应该记住,信号以矢量方式相互抵消。
趋肤深度
电磁波不适合在水下传播。但是,只要我们将传播频率降到极低,它们就可以在水下传播。水下电磁波的衰减用趋肤深度来表示。趋肤深度定义为信号衰减 1/e 的距离。它是电磁波可以穿透的深度的度量。趋肤深度表示为 δ (delta)。
管道传播
在距对流层约 50 米的高度,存在一种现象;温度随高度升高而升高。在对流层的这个区域,较高的频率或微波频率往往会折射回地球大气层,而不是射入电离层进行反射。这些波沿着地球曲率传播,甚至传播距离可达 1000 公里。
这种折射在对流层的这个区域持续进行。这可以称为超折射或管道传播。
上图显示了管道传播的过程。管道形成的主要要求是温度反转。温度随高度升高而升高,而不是温度降低,这被称为温度反转现象。
我们已经讨论了在波传播中遇到的重要参数。使用这种波传播技术可以传输和接收更高频率的波。