电波传播第二章.pdf

第5章 地面波传播 概念: 沿地球表面传播 出现情况： 天线低架于地面上 最大辐射方向沿地球表面 频率：中、长波以下的频率 特点： 信号稳定，不受气象条件、昼夜及季节变化的影 响 受地面损耗大，发射功率大 频率：中波、长波和超长波 用途：地波导航、远程通信、广播 地球表面电特性 由于地面的性质、地貌、地物等情况都会影 响电波传播，因此有必要了解地球表面与电 磁现象有关的电特性。 地面对电波传播的影响情况与两个方面有关 地面的不平坦性 当地面起伏不平程度相对地波长很小时可看成光滑地 面 对于长波和中波（100m－10Km），除高山外均可看 光滑地面 地质的情况 电磁特性：ε，σ，μ= μ 0 常用相对复介电常数来表示媒质的电特性 地质导电性还是介电性的判断 • 良导体 • 电介质 • 半电介质：两者相差不大 超短波 短波 中波 长波 甚长波 • 海水：中长波表为良导体、到微波才呈现介电特性 • 湿土和干土：长波以下呈良导体性，在短波以上呈介电性 • 岩石：都呈介电性 地面波的传播特性 地表具有半导电性质，电波 被吸收 绕射方式传播 只有当波长超过障碍物或与 障碍物相当时，才具有绕射 作用。所以只有中波、长波 及以下频段端能够绕射到地 表较远的地方。 不宜采用水平极化波 水平极化衰减远大于垂直极 化 波前倾斜现象 由于地面损耗造成电场向传播方向倾斜的一种现 象 地面波场分量 边界条件： 列翁托维奇近似： 中、长波都满足 当满足列翁托维 利用边界 奇近似时，在2 条件有： 区的场满足： 在空气中有： 如果已知E1x，则其它分量都可求得 其中： 4 2 2 波前倾角： ψ arctan ε =+(60λσ) r j γ jk x −γz E =− Ae 1 e 1x k 1 ⎡j ⎛ 60λσ ⎞⎤ k1 C1 exp ⎢ ⎜arctan 0 ⎟⎥ ⎣2 ⎝ 1+εr ⎠⎦ ⎡ ⎛π ⎞⎤ γ C2 exp ⎢j ⎜ =+φ⎟⎥ ⎣ ⎝2 ⎠⎦ 1 ⎡ 60λσ 60λσ⎤ φ ⎢arctan 0 =−arctan