（第六章)电波传播概论.ppt

由图6―10还可见,对于某一通信距离OB,在某一确定频率时,一般情况下可由两条射线来沟通通信。但是这一频率对于另一通信距离OA却只存在一条射线,对于OA这一通信距离,降低入射角或升高入射角得到的通信距离会更远,如同时再升高频率的话当然也将更远。这一频率称为OA通信距离时的最高可用频率。 在最大电子密度为Nmax的电离层上,能使电波折射回来的无线电波应满足 (6―38) 实现地面对于电离层以上的空间通信,选用的频率就 应满足 ? (6―39) ? 六,散射波通信 散射波传播是近60年才发展起来的一种新的传播方式。一般认为是利用大气层中各种因素(温度,湿度,压力,电子密度)的局部剧烈的变化(湍流),从而崐出现介电常数的局部不均匀性而激发起来的。但由这种假定推出的结论和实践测出的数据不能完全相一致,而有待进一步的研究。 散射通信的大致情况列于表6―3,和微波接力通信比较起来散射波通信有传播距离远,中继站少,可靠性高等优点,但相应需用大功率发射机,高增益天线,高灵敏度的接收机等。 表 6―3 七,卫星通信 电离层的上层下层最大电子密度发生在约300～450km处(表6―2),范围一直延伸到约900km处,900km到1200km这一范围称为外球层,1200km以外就进入所谓星际空间。在星际空间中有星际气体,宇宙微尘和流星等,星际气体的密度很小,约为10-20g/cm3,主要由氢气组成,每立方厘米约有一个氢原子,而在地面上每立方厘米约有1000亿个。 因此,星际空间可视为自由空间,电波在其中以直线束形式传播,并且作为长远通信目的使用的卫星,也应射入高于1500km以上的轨道,这样卫星受大气层的阻尼作用极小,可工作几十年。卫星绕行地球一圈所需的时间T和卫星飞行的高度H的关系,可根据下式计算: (6―40) ? 对地球相对静止的卫星T值为24h,就应该在高度为 H=35810km处,沿赤道轨道旋转。 谢谢大家！ 感谢您的观看！ 若R处接收天线增益为GR,归一化方向性函数fR(θR′,φR),有效面积为se,工作波长为λ,则由 (6―4) 可得电路匹配时,输往接收机的功率PR为 (6―5) ? 最大通信距离应保证这一输出功率大于接收机的灵敏度即大于接收机能接收的最小输入功率PRmin,并使接收机输入端有足够的信号噪声比。因此由条件 PR＞Prmin (6―6) 可求出最大通信距离 ? (6―7) 2。自由空间雷达站的最大作用距离 在图6―4(a)或(b)为定位系统中,T点设有雷达站,距离为r处的A点存在目标,f(θ,φ)为天线的归一化方向性函数,则在目标位置处功率流密度为 (6―8) 目标可视为再辐射体,由目标物向雷达站来波方向的散射面积参量用σ来表示(常称后向散射面积),这时,我们把目标的辐射场看作是假想功率为Psσ(Ps到达目标处的功率流密度)的不定向辐射体的再辐射场,它在雷达站位置上所建立的功率流密度与目标所建立的功率流密度是一致的。因此返回到雷达站的功率密度Ps′可写为 ? (6―9) ? 通常雷达站的接收天线和发射天线由同一付天线完成,因此接收有效面积仍可由发射时天线的参量G来表示 ? (6―10) ? 可得输往接收机的功率为 (6―11) ? 这一公式称为雷达方程。 雷达站的最大作用距离应保证输入到接收机的功率大于接 收机的灵敏度PRmin,可解出最大作用距离: (6―12) 由此可见,由于雷达站收发共用一付天线,提高天线的 增益对增加作用距离的效果,将比单独提高发射机功率或 接收机灵敏度更为有效。 (6―13) ? 式中GT(θT,φT)代表天线在(θT,φT)方向的增益系数,当媒质不是理想的自由空间,还存在各种因素引起的其他衰减时,将式(6―13)乘上一个衰减因子F,即 (6―14) ? 在通信线路的设备中,还常把式(6―5)写为 ? (6―15) 对于通信系统可认为fT,fR值均为1,当主向不对准时,式(6―15)仍可成立,只要把GT,GR理解为GT(θT,φT)GR(θT,φT)即可,对式(6―15)两