在微波的传输过程中,除了大气,气候对其传播产生影响以外,地面的影响也是较大的,主要表现在这几方面:
有些时候地面上没有明显的障碍物,此时主要是反射波对直射波产生的影响,反射是电平产生衰落的主要因素。
地面反射的影响(一)
无线电波在传输过程中,我们都认为自由空间是均匀的介质。然而实际上,电磁波传输的实际介质是大气层,而大气是在不断变化的,这种变化对微波的传输会产生影响的,特别是距地面约10km以下的被称为对流层的低层大气层对微波的传输影响最大。因为对流层集中了大气层质量的3/4,当地面受太阳照射温度上升时,地面放出的热量使低层大气受热膨胀,因而造成了大气的密度不均匀,于是产生了对流运动。在对流层中,大气成分,压强,温度,湿度会随着高度的变化而变化,会使得微波产生吸收,反射,折射和散射等影响。
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地面反射对电波传播的影响(一) |
我们知道,任何物体都是由带电的粒子组成,这些粒子都有其固定的电磁谐振频率。当通过这些物质的电磁频率接近这些谐振频率时,这些物质对微波就会产生共振吸收。大气中的分子具有磁偶极子,水蒸气分子具有电偶分子,它们能从微波中吸收能量,使微波产生衰减。
一般说来,水蒸气的最大吸收峰在λ=1.3cm处,氧分子的最大吸收峰则在λ=0.5cm处。对于频率较低的电磁波,站与站之间的距离是50km以上时,大气吸收产生的衰减相对于自由空间产生的衰减是微不足道的,可以忽略不计。
由于雨雾中的小水滴会使电磁波产生散射,从而造成电磁波的能量损失,产生散射衰减。一般来讲,10GHz以下频段雨雾的散射衰耗并不太严重,通常50km两站之间只有几分贝。但若在10GHz以上,散射衰耗将变得严重,使得站与站之间的距离受到散射的限制,通常只有几公里。
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