頻率對地波傳播的影響

地波傳播在無(wú)線(xiàn)電頻譜的低頻和中頻部分尤為重要。地波無(wú)線(xiàn)電傳播用于提供相對局部的無(wú)線(xiàn)電通信覆蓋，特別是需要覆蓋特定位置的無(wú)線(xiàn)電廣播電臺。

地波無(wú)線(xiàn)電信號傳播非常適合白天在這些頻率上進(jìn)行相對較短距離的傳播。由于電離層中的D區引起這些頻率上的信號衰減，因此白天不可能進(jìn)行天波電離層傳播。有鑒于此，無(wú)線(xiàn)電通信電臺需要依靠地波傳播來(lái)實(shí)現其覆蓋。

地波無(wú)線(xiàn)電信號由許多成分組成。如果天線(xiàn)在視線(xiàn)范圍內，則會(huì )有直波和反射信號。顧名思義，直接信號是直接在兩個(gè)天線(xiàn)之間傳播的信號，不受位置的影響。也會(huì )有一個(gè)反射信號，因為傳輸將被許多物體反射，包括地球表面和任何山丘或大型建筑物。那可能存在。

除此之外，還有表面波。這往往遵循地球的曲率，并能夠實(shí)現超出地平線(xiàn)的覆蓋范圍。所有這些分量的總和稱(chēng)為地波。

在地平線(xiàn)之外，直射波和反射波被地球的曲率阻擋，信號純粹由衍射表面波組成。正是由于這個(gè)原因，表面波通常被稱(chēng)為地波傳播。

表面波

無(wú)線(xiàn)電信號從發(fā)射器沿著(zhù)地球表面擴散。無(wú)線(xiàn)電信號不是只是沿直線(xiàn)傳播，而是傾向于跟隨地球的曲率。這是因為在地球表面感應出電流，并且這種作用減慢了該區域的波前，導致無(wú)線(xiàn)電通信信號的波前向下向地球傾斜。當波前向這個(gè)方向傾斜時(shí)，它能夠繞地球彎曲，并在地平線(xiàn)之外被接收。

地波無(wú)線(xiàn)電傳播

頻率對地波傳播的影響

當地波的波前沿著(zhù)地球表面傳播時(shí)，它會(huì )衰減。衰減程度取決于多種因素。無(wú)線(xiàn)電信號的頻率是主要決定因素之一，因為損耗隨著(zhù)頻率的增加而增加。因此，在頻譜的HF部分（3 MHz）的底端以上，這種形式的傳播是不切實(shí)際的。通常，3.0 MHz的信號會(huì )比0.5 MHz的信號衰減在20至60 dB左右，具體取決于信號路徑中的各種因素，包括距離。有鑒于此，可以理解為什么即使是高功率高頻無(wú)線(xiàn)電廣播電臺也可能只能通過(guò)地波在距離發(fā)射站點(diǎn)幾英里的地方聽(tīng)到。

地面的影響

表面波也很大程度上取決于信號傳播的地面的性質(zhì)。接地電導率、地形粗糙度和介電常數都會(huì )影響信號衰減。除此之外，地面穿透力也會(huì )發(fā)生變化，在較低頻率下會(huì )變得更大，這意味著(zhù)不僅僅是表面電導率值得關(guān)注。在較高頻率下，這并不是很重要，但在較低頻率下，穿透意味著(zhù)低至100米的地層可能會(huì )產(chǎn)生影響。

盡管存在所有這些變量，但發(fā)現具有良好導電性的地形可以提供最佳結果。因此，土壤類(lèi)型和含水量很重要。咸海水是最好的，富饒的農業(yè)或沼澤地也很好。干燥的沙質(zhì)地形和市中心是迄今為止最糟糕的。這意味著(zhù)海路是最佳的，盡管即使這些海路也會(huì )因海面的粗糙而發(fā)生變化，導致路徑損失略微取決于天氣！還應該注意的是，鑒于信號穿透有影響，地下水位可能產(chǎn)生影響，這取決于使用的頻率。

極化和地波傳播

天線(xiàn)的類(lèi)型及其極化對地波傳播有重大影響。垂直極化信號比水平極化信號受到的衰減要小得多。在某些情況下，差異可能達到幾十分貝。正是出于這個(gè)原因，中波廣播電臺使用垂直天線(xiàn)，即使它們必須通過(guò)增加感應負載來(lái)縮短物理長(cháng)度。使用中頻船用頻段的船舶通常使用倒L型天線(xiàn)，因為這些天線(xiàn)能夠輻射很大一部分垂直極化的信號。

在通常朝向地波覆蓋區域邊緣的距離處，也可能存在一些天波信號，尤其是在夜間，當D層衰減減小時(shí)。這可能有助于加強或抵消整體信號，導致數字與預期不同。

審核編輯：黃飛