無線電波概述一、無線電波的定義無線電波是指在自由空間傳播的射頻頻段的電磁波。無線電波是電磁頻譜的一部分，它像水池中的波紋一樣向個各方向傳播。電磁波：磁場的任何變化會產(chǎn)生電場，電場的任何變化也會產(chǎn)生磁場。交變的電磁場不僅可能存在于電荷、電流或?qū)w的周圍，而且能夠脫離其產(chǎn)生的波源向遠處傳播，傳播速度與光的傳播速度一樣，這種在空間內(nèi)以—定速度傳播的交變電磁場，稱為電磁波。無線電技術中使用的這一段電磁波通常稱為無線電波。圖2.1.1電磁波傳播示意圖二、無線電波的傳播方式及傳播特點無線電波主要的傳播方式有：地波、天波和沿直線傳播的空間波。無線電波和光波的傳播速度一樣（3×108米／秒），具有地波：地波是沿地球表面空間向外傳播的無線電波。地波的傳播特點：頻率越高，地面吸收越多，損耗越大。因此只有長波和中波能在地面?zhèn)鞑ァ５夭ú皇軞夂蛴绊?，傳播比較穩(wěn)定可靠。但在傳播過程中，能量被大地不斷吸收，因而傳播距離不遠。所以地波適宜在較小范圍里的通信和廣播業(yè)務使用。天波：天波也即電離層波。地球大氣層的高層約100Km處存在著“電離層”。無線電波進入電離層時其方向會發(fā)生改變，出現(xiàn)“反射”。因為電離層折射效應的積累，電波的入射方向會連續(xù)改變，最終會“拐”回地面，電離層如同一面鏡子會反射無線電波。我們把這種經(jīng)電離層反射而折回地面的無線電波稱為“天波”。天波的傳播特點：電離層能反射電波，也能吸收電波。對頻率很高的電波吸收的很少。短波和中波是利用電離層反射傳播的最佳波段，它可以借助電離層這面“鏡子”反射傳播，被電離層反射到地面后，地面又把它反射到電離層，然后再被電離層反射到地面，經(jīng)過幾次反射，可以傳播很遠?？臻g波：空間波是沿直線傳播的無線電波。它包括由發(fā)射點直接到達接收點的直射波和經(jīng)地面反射到接收點的反射波。空間波的傳播特點：空間波傳播距離一般限于視距范圍，因此又叫視距傳播。超短波和微波不能被電離層反射，主要是在空間直接傳播。其傳播距離很近，易受高山和高大建筑物阻擋，為了加大傳輸距離，必須架高天線，盡管這樣，一般的傳輸距離也不過50公里左右。超短波的電視和雷達多采用空間波方式傳播。散射波：當大氣層或電離層出現(xiàn)不均勻團塊時（12～16Km），無線電波有可能被這些不均勻媒質(zhì)向四面八方折射和散射，使一部分能量到達接收點，這就是散射波（波長較短的波段）。圖2.1.2地波、天波、空間波傳播示意圖外球?qū)觽鞑ィ弘x開地面1000Km以外的宇宙間通信稱為外球?qū)觽鞑?。衛(wèi)星通訊和衛(wèi)星直播電視就是利用這種傳播方式。電離層：電離層是地球大氣的一個電離區(qū)域。60千米以上的整個地球大氣層都處于部分電離或完全電離的狀態(tài)，電離層是部分電離的大氣區(qū)域，完全電離的大氣區(qū)域稱磁層。也有人把整個電離的大氣稱為電離層，這樣就把電磁層看作電離層的一部分。除地球外，金星、火星和木星都有電離層。電離層從離地面約50公里開始一直伸展到約1000公里高度的地球高層大氣空域，其中存在相當多的自由電子和離子，能使無線電波改變傳播速度，發(fā)生折射、反射和散射，產(chǎn)生極化面的旋轉(zhuǎn)并受到不同程度的吸收。根據(jù)密度不同，電離層可分為D、E、F1和F2層。圖2.1.3電離層組成示意圖三、無線電波在電磁頻譜中的頻率范圍物理學家在17至19世紀首先認識到白色光實際上是由紅色到紫色各種不同顏色的光組成的。因此，白色光是不同顏色的頻譜，光也具有波長和頻率特征。電磁頻譜可以從可見光向兩個方向擴展，更高頻率的‘光’包括紫外線、X射線以及宇宙射線，而更長的波長、更低頻率的‘光’則首先包括有紅外線光，隨著頻率降低和波長越來越長即是無線電波?？梢?，無線電波是電磁波的一種表現(xiàn)形式，是頻率在3000吉赫茲以下的電磁波。四、無線電波頻段的劃分表2.1.1無線電頻段劃分表五、無線電各頻段的用途甚低頻（VLF3～30KHz）超長波（1Km～100Km），空間波用于主海岸潛艇通信、遠距離通信、超遠距離低頻（LF30～300KHz）長波（10Km～1Km），地波用于越洋通信、中距離通信、地下巖層通信、遠距離導航；中頻（MF0.3～3MHz）中波（1Km～100m），地波與天波多用于船用通信、業(yè)余無線通信、移動通信、中距離導航；高頻（HF3～30MHz）短波（100m～10m），天波與地波用于遠距離短波通信、國際定點通信；甚高頻（VHF30～300MHz）米波（10m～1m），空間波電離層散射（30～60MHz）多用于流星余跡通信、人造電離層通信（30～144MHz）、對空間飛行體通信、移動通信；超高頻（UHF0.3～3GHz）分米波（1m～0.1m），空間波多用于小容量微波中繼通信（352～420MHz）、對流層散射通信（700～10000MHz）、中容量微波通信（1700～2400MHz）；特高頻（SHF330GHz）厘米波（10cm～1cm），空間波多用于大容