傳輸與接入考試大氣對微波傳播的影響

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1.大氣對微波傳播的影響

由于微波中繼通信的電磁波傳播主要在對流層中完成,因此討論大氣對微波傳播的影響，實際是討論對流層對微波傳播的影響。對流層的影響主要表現(xiàn)在3個方面：氧氣分子和水蒸汽分子對電磁波的吸收，雨、霧、雪等氣象微粒對電磁波的吸收和散射，對流層結(jié)構(gòu)的不均勻性對電磁波的折射。當(dāng)微波中繼通信系統(tǒng)的工作頻段在10GHz以下時，前兩個方面的影響不顯著，只霈考慮對流層折射的影響：當(dāng)工作頻段在10GHz以上時，3個方面的影響都需考慮。這里只討論對流層折射的影響。

對流層不同髙度的大氣壓力、溫度和濕度不同，因而其折射率也不同，使其中的微波傳播不是按直線而是按曲線前進(jìn)，如圖13-4所示，如果按照電磁波傳播的曲線軌跡來進(jìn)行有關(guān)分析和計算，將帶來很大不便；因此人為引入等效地球半徑的概念，可以將電磁波射線看作直線，如圖13-7所示。

實際地球半徑辦修正為等效地球半徑的條件是修正前后的電磁波射線與地球表面之間的傳播余隙相等，或電磁波射線與地球表面之間的相對曲率保持不變。由此推出等效地球半徑的表示式為

氣象條件的影響，所以K是反映對流層折射的重要參數(shù)。根據(jù)實際測量結(jié)果，溫帶地區(qū)K的平均值為4/3,此時的折射稱為標(biāo)準(zhǔn)折射，當(dāng)然，一個地區(qū)某個時候的實際尺值與當(dāng)時的氣象條件有關(guān)，可以在平均值的較大范圍內(nèi)變化。A：值介于0和1之間稱為負(fù)折射，即等效地球半徑小于實際地球半徑，使電磁波射線與地球表面之間的傳播余隙減小，電磁波射線就可能被地表障礙物阻擋而造成嚴(yán)重?fù)p耗。因此，在進(jìn)行微波中間站站址選擇和微波線路設(shè)計時，應(yīng)考慮K減小到最小值時傳播余隙是否足夠。

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