天线理论 - 传播类型

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在本章中，让我们讨论不同有趣的主题，例如无线电波的特性、无线电波的传播及其类型。

无线电波

无线电波很容易产生，并且由于能够穿过建筑物和长距离传播而广泛用于室内和室外通信。

主要特点是 -

• 由于无线电传输本质上是全向的，因此不需要物理对准发射器和接收器。

• 无线电波的频率决定了传输的许多特性。

• 在低频下，波可以轻松穿过障碍物。然而，它们的功率随距离呈平方反比关系下降。

• 较高频率的波更容易被雨滴吸收，并被障碍物反射。

• 由于无线电波的传输距离很远，传输之间的干扰是一个需要解决的问题。

在 VLF、LF 和 MF 频段中，波（也称为地波）的传播遵循地球的曲率。这些波的最大传输范围约为数百公里。它们用于低带宽传输，例如调幅 (AM) 无线电广播。

HF 和 VHF 频段传输被地球表面附近的大气吸收。然而，一部分辐射，称为天波，向外向上辐射到高层大气中的电离层。电离层包含因太阳辐射而形成的电离粒子。这些电离粒子将天波反射回地球。强大的天波可能会在地球和电离层之间反射多次。天波被业余业余无线电操作员和军事通信所使用。

无线电波传播

在无线电通信系统中，我们使用无线电磁波作为信道。不同规格的天线可用于这些目的。这些天线的尺寸取决于要传输的信号的带宽和频率。

电磁波在大气和自由空间中的传播模式可分为以下三类 -

• 视线 (LOS) 传播
• 地波传播
• 天波传播

在 ELF（极低频）和 VLF（甚低频）频段中，地球和电离层充当电磁波传播的波导。

在这些频率范围内，通信信号实际上在世界范围内传播。通道带宽很小。因此，通过这些渠道传输的信息速度较慢，且仅限于数字传输。

视线 (LOS) 传播

在传播方式中，我们通常注意到的是视线传播。在视距通信中，顾名思义，波传播的距离是最小视距。这意味着它可以传播到肉眼可以看到的距离。那之后会发生什么？这里我们需要使用放大器兼发射器来放大信号并再次发射。

借助下图可以更好地理解这一点。

该图非常清楚地描述了这种传播模式。如果传输路径中出现任何障碍物，视距传播将不顺畅。由于在此模式下信号只能传输较短的距离，因此这种传输用于红外或微波传输。

地波传播

地波的传播遵循地球的轮廓。这种波称为直达波。有时，波会因地球磁场而弯曲并反射到接收器。这种波可以称为反射波。

上图描绘了地面波的传播。通过地球大气层传播的波称为地波。直达波和反射波共同在接收站提供信号。当波最终到达接收器时，滞后被抵消。此外，信号经过过滤以避免失真，并经过放大以获得清晰的输出。

天波传播

当波必须传播较长距离时，首选天波传播。在这里，波被投射到天空上，然后再次反射回地球上。

上图很好地描绘了天波的传播。此处显示的波是从一处发射并被许多接收器接收的。因此，这是广播的一个例子。

从发射器天线发射的电波被电离层反射。它由多层带电粒子组成，高度范围为距地球表面 30 至 250 英里。这种波从发射器到电离层再从电离层到地球上接收器的传播过程被称为天波传播。电离层是地球大气层周围的电离层，适合天波传播。