超短波的特点以及传播方式

然而，若色散斜率过大，这种方式就行不通了，这会使处于工作波长范围一侧的边缘信道发生过补偿而使另一侧的边缘信道发生补偿不足，不得不将工作波长范围划分成2个以上的子波段，每个子波段各用一个dcm分别补偿，这就增加了色散补偿费用。红比较宽的一个波段，波长范围从780nm直到300um(um,微米，1um=10-6m),电磁波谱中波段的划分并无一个固定的界限，往往互有交错，习惯上，其中距离可见光区域比较近的波长780nm-3um波段称为近红外、3um-30um称为中红外，30um-300um称为远红外。光谱分辨率是指遥感器所选用的波段数量的多少、各波段的波长位置、及波长间隔大小，即选择的通道数、每个通道的中心波长、带宽，这三个因素共同决定光谱分辨率。

波波段划分表

波段名称 波长范围 频率范围

极长 波30,000-10,000公尺 10-30千周

长 波 10,000-1,000公尺 30-300千周

中 波 1000-100公尺 300-3,000千周

短 波 100-10公尺 3,000-30,000千周

超 公尺波 10-1公尺 30-300兆周

短 公寸波 1公尺-1公寸 300-3,000兆周

波 公分波 1公寸-1公分 3,000-30,000兆周

超短波的波长很短，它的传播特性跟我们所熟悉的长波、中波和短波等是不同的。

王润田提出，为了在一个较长的范围内达到测距的精度，在测距时同时发射两个频率的超声波，频率较大的测较近的距离，频率较小的测较长的距离，这样在较大的范围内实属层。其传播方式主要是绕地球表面以电离层波的形式传播，作用距离可达几千到上万公里，此外，在近距离（200至300公里以内）也可以由地面波传播，该波段的电场强度夜晚比白天增大，波长越短，增加越甚。

短波主要是依靠天空波来传播的。所谓天空波就是从发射天线向天空发射出去的电波，被天空中的电离层反射或折射回到地面而到达收信天线的。这种传播方法也不适用于超短波。这是因为电离层对频率在30兆周以下的短波才能起反射或折射的作用。在一般情况下超短波不能被电离层反射或折射回到地面，而是穿透电离层射向无限的太空再不折回。图1中就表明了这种现象。

电离层对不同频率的波所产生的反射或折射作用

超短波既不能利用地面波，又不能利用天空波来传播，那末怎样才能将它从发信端传递到收信端呢？事实上它是利用“空间波”来传播的。

空间波包括“直接波”和“地面反射波”两类。直接波就是电磁波从发射天线发射出来，经过离地球面较低的空间直接传递到收信天线的。它是空间波的主要部分。地面反射波是指从发射天线发射出来的电磁波，它的方向是投向地面的，经过地面的反射再传递到收信天线的这部分电磁波。

图2所表示的电磁波：（1）就是直接波；（2）就是地面反射波。

空间波

*输出为可选的4~20ma叠加hart信号,数字式 profibus dp 或 trl2 现场总线信号.fmcw(frequency modulated continue wave),调频连续波技术主要产品包括 5600系列、saab pro系列和rex系列.雷达头发射出以一定速率连续变化的高频率信号(ghz级),雷达信号被液体表面反射后,天线接收回波. 由于雷达波频率在改变,返回的波与新发射的雷达波的频率不同而形成频率差,这个差值正比于自雷达头到液面的距离.fmcw技术就是测量这种频率差的数字技术,能完成非常精确的测量.萨博saabsaab雷达液位计此信息3天内更新过。该液位计采用发射一反射一接收的工作模式短波通信传播方式，雷达信号即电磁波沿导波杆或缆传输，利用tdr(时域反射)原理，当雷达脉冲信号波碰到被测液体表面被反射，由液位计内部的超高速计时电路精确测出发射与反射波之间时间差0t，转换成距离，从而实现液面或料位的精确测量m。电动汽车采用电磁感应式或磁场共振式其构型基本一致，将充电电缆和反射线圈埋设在停车位组成供电机构，当车辆驶入停车位，安装在车辆底部的接收线圈与发射线圈重合，车辆与充电服务器建立通讯开始充电，发射线圈产生交变磁场，接收线圈产生电流通过逆变器将电能传递到电池。

大气的折射作用对超短波传播的影响

超短波的传播特性和光波差不多，几乎是直线性的（主要指直接波短波通信传播方式，下同），因此它的传播距离就被限制在视线距离以内。但是因为大气对电磁波有折射作用，并且折射作用在正常情况下是使电磁波按着比地球半径为大的圆弧来传播的。因此超短波的传播距离就比视线距离大（图3）。图中的虚线表示没有大气折射作用时超短波的传播途径，而实线表示有大气折射作用时超短波的传播途径。显然，在后一种情况下，最远接收点便可以由原来的R′点移到与发射端T距离更大的R点。这个距离可由下列近似式求出：

式中D为通信距离（公里），HT为发射天线的高度（公尺），HR为收信天线的高度（公尺）。

这里不妨再来谈一下大气对电波的折射作用。超短波的传播是在离地面16公里以下的对流层中进行的。在这一大气层中的空气密度是不均匀的：有的地方密度大；有的地方密度小。超短波在空气密度不同的大气层中传播，空气密度大的传播速度就慢；空气密度小的，传播速度就快。在正常情况下，对流层中的空气密度随离开地面的高度的增加而逐渐减小，因此超短波在传播时其上面部分就“跑”得快，下面部分就“跑”得慢，在这种情况下，它的传播轨迹是一条向上隆起的曲线。

光线通过密度不均匀的空气介质时，经过连续折射后形成曲线，会向密度大的一方弯曲。财务工作计划 光线通过密度不均匀的空气介质时，经过连续折射后形成曲线，会向密度大的一方弯曲。如果下垫面（地面）高温潮湿，近地面空气强烈受热，引起空气的对流运动，湿热空气在上升过程中，随气温的下降，形成对流云而降水，比如积雨云和浓积云，条件一定时即可降水。

负折射

有时，气候的急骤变化，会使下层的空气密度远较上层的空气密度大，以致电磁波在传播过程中，向下弯曲的程度非常严重，很快就触及地面。由于地面对电磁波有反射作用，因此当超短波触及地面后，就会被地面反射回到大气中，而后又被大气折射回至地面。由于大气和地面对超短波的一系列的连续折射和反射所造成的这种传播，称它为“波导传播”。如图5所示。波导传播的结果将使超短波的传播距离增加，甚至可能为正常传播距离的若干倍。例如在莫斯科曾经有人收到过巴黎的电视广播，在南非也有人收到过伦敦的电视广播。但这是一种不稳定的传播，还不能利用它来作可靠的远距离通信。

地理环境对于超短波的传播也有很大影响，当超短波通过森林、山岳和丘陵等地带时，就会受到很大的衰减，因为这些地带对电磁波（特别是超短波）能量的吸收作用很大，尤其是当电磁波靠近这些地面传播时更显得严重。此外，当超短波在城市中传播时，情形还要复杂，它不仅受地面反射，还要受很多建筑物的反射，因此，到达收信天线的电磁波既有直接波和地面反射波，而且还有许多是从其他地方（如房屋、铁桥、天线铁塔等）反射来的。这些电磁波所走的路线不同，因此到达收信天线的时间就有先后的区别，它们互相影响，彼此干扰，妨碍了正常的收信工作。同时，超短波在城市中传播，因为有高大建筑物的吸收作用，损耗较大。但是又由于电波的“绕射”现象。（即电波力图绕过传播途径中所遇到的障碍）的存在，使得装在城市中被高大建筑物遮住而处于“死角”地点的收信设备仍然有收到信号的可能。为了增加超短波的通信距离，最简单可行的办法是增加天线的高度，加强天线的定向性，以及选择适当的地方来架设天线。

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