《电波传输》课件.pptVIP

**********************电波传输电波是一种重要的无线传输方式,能够在空间中传播,无需实物连接。了解电波的特性和传播过程,对于无线通信和广播技术至关重要。M课程大纲绪论了解电波的基本概念和特性,包括电波的定义、产生机理和传播规律。电波传播机理探讨电波在自由空间中的反射、折射、衍射和干涉等传播规律。电波应用介绍电波在通信、雷达、卫星、广播等领域的广泛应用。未来展望分析电波技术的发展趋势,预测未来可能出现的新应用。电波的定义电磁波的概念电波是一种电磁波,由振荡的电场和磁场组成,能够在真空或介质中以光速传播的一种能量形式。它们是一种自然存在的无线电波。电波在光谱中的位置电波在电磁光谱中位于可见光的低端,波长从毫米到千米不等,频率从100Hz到300GHz不等。电波在通信中的作用电波广泛应用于无线通信、广播电视、雷达、卫星导航等领域,是通信技术的基础。电波的基本特性波长特性电波具有不同的波长，从毫米波到千米波，覆盖了广泛的频率范围。波长决定了电波的传播特性和应用领域。能量特性电波携带能量，能量大小与波长和频率有关。较短波长的电波能量较高，可用于加热、医疗等领域。传播特性电波可通过真空或介质传播，传播过程中会发生反射、折射、衍射等。不同频段的电波传播特性各不相同。极化特性电波具有偏振方向的特性,即电场振动的方向。不同偏振特性的电波在应用中各有优势。电波的产生1振荡电子在振荡电路中不断振荡产生交变电流2加速交变电流使电子在导体中高速运动3辐射高速运动的电子在空间中辐射出电磁波电波的产生是通过电子在振荡电路中的高速振荡运动引起的。这种高速振荡的电子在空间中辐射出周期性的电磁波,就是我们所说的电波。电波的频率和振荡电路的共振频率直接相关。自由空间中的电波传播无遮挡传播在空旷的环境中,电波可以沿着直线传播,没有任何障碍物阻挡。这被称为自由空间传播。强度衰减电波随传播距离的增加而逐渐减弱,其强度会随距离平方成比例下降。这称为路径损耗。频率影响较高频率的电波在自由空间中的传播损耗更大,而较低频率的损耗较小。这是频率选择的依据。电波的反射1入射角电波以特定的入射角入射到反射面上。2反射角反射角等于入射角，符合反射定律。3反射系数反射面的材料决定了电波的反射系数。4频率依赖不同频率的电波反射系数也不同。电波能够被特定材质的平面或曲面反射。当电波以一定角度入射时，反射角等于入射角，这是反射定律的核心。不同材质的反射面对电波也有不同的反射系数，高频电波的反射更为明显。电波的反射对通信系统以及雷达等应用起着至关重要的作用。电波的折射1透明介质当电波经过不同透明介质时,如空气、玻璃或水,会发生折射现象。这是由于介质的折射率不同所造成的。2折射角变化根据斯涅尔定律,电波进入折射率较大的介质时,折射角会小于入射角;进入折射率较小的介质时,折射角会大于入射角。3应用实例电波折射的现象广泛应用于光学仪器、雷达系统、卫星通信等领域,可以实现信号的偏转和聚焦。电波的衍射边缘绕射电波在遇到物体边缘时会发生绕射,使信号可以到达阴影区域。这是电波特性的一种表现。频率与波长波长较长的低频电波比波长较短的高频电波更容易绕射,可以更好地穿透障碍物。波式传播电波是一种波式信号,在遇到障碍物时会发生衍射,改变传播方向,维持信号传输。电波的干涉1相干性电波来源必须具有相同的频率和相位特性2叠加效应两个或多个电波相遇时会产生增强或减弱的效果3干涉条纹相互干涉的电波会在空间形成明暗相间的干涉条纹电波的干涉是指两个或多个电磁波在空间相遇时会发生的相互作用。当这些电波具有一定的相干性时,会产生相互增强或相互抵消的效果,从而在空间形成明暗相间的干涉条纹。这种干涉现象广泛应用于光学、雷达、通信等领域。电波的极化线性极化电波沿某个固定方向振荡的电磁波称为线性极化。这种极化方式常见于无线电广播和雷达系统。椭圆极化电磁波沿椭圆轨迹振荡的极化形式。这种极化方式通常用于卫星通信和雷达遥感等应用。圆极化电磁波沿圆周振荡的极化形式。圆极化电波可以更好地穿过大气层和地形障碍。应用场景电波的极化特性决定了其传输和接收的效率,在无线通信、雷达和遥感等领域有重要应用。电波的吸收1材料特性不同材料对电波有不同的吸收程度,取决于材料的电磁特性,如电导率和介电常数。2频率依赖性电波的吸收程度随频率不同而变化,某些频段会出现共振效应而导致强烈吸收。3大气影响水汽、氧气等大气成分会对特定频段的电波产生吸收,需要考虑大气因素。4应用影响电波在应用中若遇到严