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超短波的傳播

所屬分類:天線基礎(chǔ)知識(shí) | 發(fā)布時(shí)間:2019-11-04

  無(wú)線電波的波長(zhǎng)不同,傳播特點(diǎn)也不完全相同。目前GSM和CDMA移動(dòng)通信使用的頻段都屬于UHF(特高頻)超短波段,其高端屬于微波。

1、超短波和微波的視距傳播

  超短波和微波的頻率很高,波長(zhǎng)較短,它的地面波衰減很快。因此也不能依靠地面波作較遠(yuǎn)距離的傳播,它主要是由空間波來(lái)傳播的??臻g波一般只能沿直線方向傳播到直接可見(jiàn)的地方。在直視距離內(nèi)超短波的傳播區(qū)域習(xí)慣上稱為“照明區(qū)”。在直視距離內(nèi)超短波接收裝置才能穩(wěn)定地接收信號(hào)。

直視距離和發(fā)射天線以及接收天線的高度有關(guān)系,并受到地球曲率半徑的影響。由簡(jiǎn)單的幾何關(guān)系式可知

AB=3.57(√HT+√HR)(公里)

image.png


由于大氣層對(duì)超短波的折射作用,有效傳播直視距離為

AB?。?.12 (√HT+√HR)(公里)

2、電波的多徑傳播

電波除了直接傳播外,遇到障礙物,例如,山丘、森林、地面或樓房等高大建筑物,還會(huì)產(chǎn)生反射。因此,到達(dá)接收天線的超短波不僅有直射波,還有反射波,這種現(xiàn)象就叫多徑傳輸。

由于多途徑傳播使得信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)分布相當(dāng)復(fù)雜,波動(dòng)很大;也由于多徑傳輸?shù)挠绊?,?huì)使電波的極化方向發(fā)生變化,因此,有的地方信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)增強(qiáng),有的地方信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)減弱。另外,不同的障礙物對(duì)電波的反射能力也不同。例如:鋼筋水泥建筑物對(duì)超短波的反射能力比磚墻強(qiáng)。我們應(yīng)盡量避免多徑傳輸效應(yīng)的影響。同時(shí)可采取空間分集或極化分集的措施加以對(duì)應(yīng)。

3、電波的繞射傳播

電波在傳播途徑上遇到障礙物時(shí),總是力圖繞過(guò)障礙物,再向前傳播。這種現(xiàn)象叫做電波的繞射。超短波的繞射能力較弱,在高大建筑物后面會(huì)形成所謂的“陰影區(qū)”。信號(hào)質(zhì)量受到影響的程度不僅和接收天線距建筑物的距離及建筑物的高度有關(guān),還和頻率有關(guān)。例如一個(gè)建筑物的高度為10米,在距建筑物200米處接收的信號(hào)質(zhì)量幾乎不受影響,但在距建筑物100米處,接收信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)將比無(wú)高摟時(shí)明顯減弱。這時(shí),如果接收的是216~223兆赫的電視信號(hào),接收信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)比無(wú)高摟時(shí)減弱16分貝,當(dāng)接收670兆赫的電視信號(hào)時(shí),接收信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)將比無(wú)高摟時(shí)減弱20分貝。如果建筑物的高度增加到50米時(shí),則在距建筑物1000米以內(nèi),接收信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng)都將受到影響,因而有不同程度的減弱。也就是說(shuō),頻率越高,建筑物越高、越近,影響越大。相反,頻率越低,建筑物越矮、越遠(yuǎn),影響越小。

因此,架設(shè)天線選擇基站場(chǎng)地時(shí),必須按上述原則來(lái)考慮對(duì)繞射傳播可能產(chǎn)生的各種不利因素,并努力加以避免。