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1、电磁波传播原理(3篇) 以下是网友分享的关于电磁波传播原理的资料3篇，希望对您有所帮助，就爱阅读感谢您的支持。篇一：电磁波传播原理4. 电波传播波主要分类:1. 长波 低频(LF) 30300KHZ2. 中波 中频(MF) 3003000KHZ3. 短波 高频(HF) 330MHZ4. 超短波 甚高频(VHF) 0.33GHZ任何无线电系统都离不开信息在空间的电波传播过程。 图1-15 无线通信系统框图电波传输是在一定的媒质中进行的（如：大气层、电离层、地下、水下以及自由空间等），不同媒质对无线电波的传播有着不同的影响。根据不同媒质对电波传播产生的影响，可将电波传播方式大致分为地波传播、天波传
2、播、直接波传播一和散射传播。4.1 地波传播当天线架于地面时，最大辐射方向沿地球表面传播，属于地波传播模式。 图1-16地面波传播地波传输模式都采用垂直极化天线，如直立鞭状天线。地波传播特点：信号稳定，基本不受气象条件、昼夜及季节变化影响，但随频率的增高，传播损耗迅速增加。应用波段：中波、长波、超长波以及短波的低频端。地波是沿空气和大地的交界面传播，地波传播主要取决地面的电参数情况和地面不平坦性。当地面电参数接近良导体时地波传播的损耗比较小，例如海水对于中波、长波呈现良导体。当地面电参数接近介质性质时地波传播的损耗比较大，例如干地、岩石地对于短波呈现介质性能。由于地波传播主要取决于地参数，对于
3、单一地面条件的地波场強计算，可以查不同地参数时的地波传播曲线图，下面给岀两张典型的地波传播损耗计算曲线，一张是海水条件下的，另一张是干土条件下的，它们都是在发射功率1KW，发射天线增益4.6dB时，不同距离、不同频率条件下，电场的大小。可以看岀在相同距离、相同频率条件下，海面场强比干地场强大得多。 图1-17 地波传播曲线 (海面20C，5s/m，70，p1kw) 图1-18 地波传播曲线 (干地，310-5s/m，3，p1kw) 4.2 天波传播 图1-19 天波传播天波传播是指由发射天线向高空辐射的电波，经高空电离层反射后到达接收点的传播方式（也称电离层传播）。主要用于：短波波段。特点：传
4、播损耗小，可以用较小的功率进行远距离通信。缺点：电离层变化较大，因此短波波段内信号不稳定，有严重衰落现象。 图1-20 空间大气层分布 电离层：位于离地面60Km10000Km范围，是地球大气层顶层的稀薄空气层，由于太阳紫外线辐射的作用，使气体分子发生电离，形成了由自由电子、正、负离子、中子、原子组成的电离层。电离层的电子密度不是均匀分布的，而是由低到高分布的，可根据电子密度不同分为四层：D层、E层、F1层、F2层。各层高度分布情况如下：离地面60公里90公里称作D层；90公里140公里称作E层;140公里300公里称作F1层；300公里400公里称作F2层。夏季以及部分春秋季的白天，F1层和
5、F2层同时存在，且F2层的密度最大。到了夜晚，F1和F1合并成一个F2层，高度上升。 图1-21 电离层分布D层:反射长波,吸收中波,对短波部分吸收,晚上D层消失.E层:反射中波,对短波衰减.F层:反射短波,晚上F1和F2合并成F2层.天波传播易出现盲区主要是电离层是跳跃式的,电离层之间就是通信的盲区.电离层的变化直接影响天波传播。电离层主要是太阳的紫外线辐射形成，电子密度与日照密切相关：由于地球的自转，引起了电离层的日变化白天大，晚间小，而且晚间没有照射时，电子和正离子重新复合形成中性气体，D 层消失；由于地球的公转，不同季节太阳照射角不同，电离层电子密度也随四季不同而变化。此外，太阳骚动、
6、黑子活动具有十一年的周期性，对电离层电子密度产生很大影响。电离层的这些规律变化，和电离层自身不规则变化，都会对天波传播造成影响，引起信号的不稳定性。 图1-22 太阳黑子周期变化 无线电波在电离层中的传播：天波传播特点: 天线发射应具有一定发射仰角,多釆用水平极化天线. 电离层反射电波的能力与电波频率f和入射角q0有关。当入射角q0确定后，电离层可把电波反射回来的最高频率fmax取决于电离层的电子密度Nmax：fmax=.8NmaxSecq0可见在入射角0 一定时，电波频率越低，要求的Nmax越小，越容易反射，当电子密度Nmax一定时，要求0越大，电波到达的距离远；随着频率升高，要求0越低，电
7、波经电离层反射后到达的距离越近。但当电波频率高于f max 时，电离层中不存在比N max 更大的电子密度，因此电波不能被电离层“反射”回来，而穿出电离层。这就是超短波和微波不能以天波传播的原因,通常f30MHZ的电磁波电离层就无能力反射了。 当q0=0能从电离层反射回的最高频率，称临界频率fc：fc=.8Nmax因此有： fmax=fcSecq0 最佳工作频率fopt ：电离层中的自由电子运动将耗散电波能量，使电波发生衰减。电离层对电波的吸收主要在D 层和E 层，因此为减少电离层对电波的吸收，天波传播尽可能选择较高工作频率。当然工作频率过高时，电波需要到达电子密度很大的地方才能被反射回来，这
8、就大大增加了电波在电离层的传播距离，随之增加了电离层对电波的衰减。为此，通常取最佳工作频率为：fopt=0.85fmax电离层D 层对电波的吸收很严重，而晚间D 层消失，致使晚间信号增强，这正是晚间能接收到更多的短波电台的原因。 多路径效应：由于天线向电离层辐射的是一束电波射线，各根射线的入射角不同。它们将在不同高度上被“反射“回来，因此有多条路经到达接收点，这种现象称为多路径传输。表1-4 多路径传输 小于4000km，主要1F模式 图1-23 天波的多径传播 电离层的电子密度随时变化，引起各射线路径也不时地变化，这样各射线的波程差也不断变化，从而使接收点的合成场的大小发生波动，这种多路经传
9、输引起的接收点场强的起伏变化，造成信号的衰落。主要原因是天波信号从电离层不同位置反射到同一接收点，造成不同相位的叠加。合成的结果是同相位时加强反相位时削弱。1) 对短波通信,当f一定时,入射角越大(小),通信距离越远.2) 当一定,f越大,通信距离越远短波天波电路的预测短波天波电路的预测是一个很复杂的过程，它除了需要地理参数外还需要与时间地点相关的电离层参数，我所是这方面的专业研究所，己研制成了各种天波电路预测计算程序，下面给岀某条电路的预测计算结果样张。 篇二：电磁波传播原理电磁波 电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成
10、的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可见光、紫外光、X-射线和伽马射线等等。人眼可接收到的电磁辐射，波长大约在380至780纳米之间，称为可见光。只要是本身温度大于绝对零度的物体，都可以发射电磁辐射，而世界上并不存在温度等于或低于绝对零度的物体。目录 1 基本简介 2 发现历史 3 电磁波谱 4 电磁辐射 5 电磁辐射对人体的伤害电磁波从科学的角度来说，电磁波是能量的一种，凡是能够释出能量的物体，都会释出电磁波。正像人们一直生活在空气中而眼睛却看不见空气一样，人们也看不见无处不在的电磁波。电磁波就是这样一位人类素未谋面的“朋友
11、”。电磁波是电磁场的一种运动形态。电与磁可说是一体两面，变动的电会产生磁，变动的磁则会产生电。变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场，这就是电磁场，而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波，电磁的变动就如同微风轻拂水面产生水波一般，因此被称为电磁波，也常称为电波。 电磁波频率低时，主要借由有形的导电体才能传递。原因是在低频的电振荡中，磁电之间的相互变化比较缓慢，其能量几乎全部返回原电路而没有能量辐射出去；电磁波频率高时即可以在自由空间内传递，也可以束缚在有形的导电体内传递。在自由空间内传递的原因是在高频率的电振荡中，磁电互变甚快，能量不可能全部返回原振荡电路，于是电能、磁能随着电场与
12、磁场的周期变化以电磁波的形式向空间传播出去，不需要介质也能向外传递能量，这就是一种辐射。举例来说，太阳与地球之间的距离非常遥远，但在户外时，我们仍然能感受到和煦阳光的光与热，这就好比是“电磁辐射借由辐射现象传递能量”的原理一样。 电磁波为横波。电磁波的磁场、电场及其行进方向三者互相垂直。振幅沿传播方向的垂直方向作周期性交变，其强度与距离的平方成反比，波本身带动能量，任何位置之能量功率与振幅的平方成正比。 其速度等于光速c（每秒310的8次方米）。在空间传播的电磁波，距离最近的电场（磁场）强度方向相同，其量值最大两点之间的距离，就是电磁波的波长，电磁每秒钟变动的次数便是频率f。三者之间的关系可通
13、过公式c=f。 通过不同介质时，会发生折射、反射、绕射、散射及吸收等等。电磁波的传播有沿地面传播的地面波，还有从空中传播的空中波以及天波。波长越长其衰减也越少，电磁波的波长越长也越容易绕过障碍物继续传播。编辑本段电磁波的计算c=fc：波速(这是一个常量，c约等于3*10m/s)单位：m/sf：波长单位：mf：频率单位：Hz1864年，英国科学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象的基础上，建立了完整的电磁波理论。他断定电磁波的存在，推导出电磁波与光具有同样的传播速度。1887年德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在。之后，人们又进行了许多实验，不仅证明光是一种电磁波，而且发现了更多形式的电磁波，它
14、们的本质完全相同，只是波长和频率有很大的差别。按照波长或频率的顺序把这些电磁波排列起来，就是电磁波谱。如果把每个波段的频率由低至高依次排列的话，它们是工频电磁波、无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线及射线。以无线电的波长最长，宇宙射线的波长最短。无线电波3000米0.3毫米。红外线0.3毫米0.75微米。可见光0.7微米0.4微米。紫外线0.4微米10毫微米X射线10毫微米0.1毫微米射线0.1毫微米0.001毫微米高能射线小于0.001毫微米传真（电视）用的波长是36米；雷达用的波长更短，3米到几毫米。广义的电磁辐射通常是指电磁波频谱而言。狭义的电磁辐射是指电器设备所产生的辐射波，通常是
15、指红外线以下部分。电磁辐射是传递能量的一种方式，辐射种类可分为三种：游离辐射有热效应的非游离辐射无热效应的非游离辐射基地台电磁波绝非游离辐射波电磁辐射危害人体的机理主要是热效应、非热效应和积累效应等。 热效应：人体内70%以上是水，水分子受到电磁波辐射后相互摩擦，引起机体升温，从而影响到身体其他器官的正常工作。 非热效应：人体的器官和组织都存在微弱的电磁场，它们是稳定和有序的，一旦受到外界电磁波的干扰，处于平衡状态的微弱电磁场即遭到破坏，人体正常循环机能会遭受破坏。 累积效应：热效应和非热效应作用于人体后，对人体的伤害尚未来得及自我修复之前再次受到电磁波辐射的话，其伤害程度就会发生累积，久之会成为永久性病态或危及生命。对于长期接触电磁波辐射的群体，即使功率很小，频率很低，也会诱发想不到的病变，应引起警惕！ 各国科学家经过长期研究证明：长期接受电磁辐射会造成人体免疫力下降、新陈代谢紊乱、记忆力减退、提前衰老、心率失常、视力下降、听力下降、血压异常、皮肤产生斑痘、粗糙，甚至导致各类癌症等；男女生殖能力下降、妇女易患
