谈无线电波传播中受到空间环境的影响范文

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【关键词】无线电波；空间环境；传播特性

引言：

无线电波传播过程中尽管已经排除大量信息干扰，但空间环境中有许多因素对无线电波传播还是有影响的。其中，地球磁场和城外等离子体环境是最重要的因素，往往是不可预测的，有时会导致信息传输失真或不能正常工作。

一、无线电波传播的空间环境

（一）地球磁场。我们所说的地球磁场并不是独立存在的，他在外界的干扰下，探测出太阳风在运转，太阳风主要是将氢和氮电离产生的一种粒子流，他的特性主要是高温、高速和低密度，属于无线电波传播中的一种特性介质。此外，如果有地磁脉动的现象出现，则相关带分为左极化波和右极化波。这样的变化也会引起电离层的相应变化，其中电离层风暴就是一个典型的例子。因此，电磁波的传播受到地球磁场的严重影响。内磁场是指地球的基本磁场和地壳的感应磁场，外磁场是指地球附近电力系统形成的磁场。

（二）等离子体环境。我们在探寻等离子体环境中，发现他有三种不同类型的等离子体环境。第一类是电离层等离子体环境，目前，电离层的研究多采用抛物线模型和指数模型等简单的电离层模型。他在无线电波传播中影响非常大，在日常通信中受到很大的干扰，造成通信质量不佳。电离层其实是一种传输介质，他的不均匀和时变影响着整个电磁波的传播。第二类，星际和太阳等离子体的环境：研究人员称之为“冻结磁场”的太阳风似乎将地球磁场吹离地球。尽管如此，在刚才提到的地球磁场还是会阻止“冻结磁场”的直行，在地球磁场的影响下，太阳风只能绕着地球磁场转动，不能直接跨越地球磁场，从而形成了保护磁场，并且有效的阻止了太阳风对无线电波的干扰。太阳风是太阳喷出的等离子体流，磁场强度由等离子体流和太阳之间的距离决定。第三，地球的磁气圈等离子体环境：磁气圈是近地空间与太阳风之间的过渡带，太阳风将能量传递到磁气圈，然后通过磁气圈的转换和输送，再结合电离层和热层，将其对近地环境的影响，进而对无线电波的传播，其影响程度由太阳风能决定。

二、无线电波传播特性

我们在无线电波传播中需要熟悉他的传播特性，我们一直在猜想让无线电波在真空中传播，这种传播称之为自由空间传播。不过在现实生活中真空传播还没有得到实现，因为在真空传播中能量不会被障碍物吸收，也不会被反射。

（一）扩散衰减。无线电波随距离的增加而逐渐衰减，扩散衰减就是在距离范围内产生的功率的速度会衰减，并且与实际传播距离的平方成反比。

（二）介质折射、吸收的衰减。介质折射和吸收的衰减主要和折射率和吸收的衰减有关，折射率与消光系数影响介质在无线电波传播中的形式，并且折射率会随着传播的频率增加而减小。

三、无线电波传播中受空间环境的影响因素

（一）电磁波的折射率。折射率是物质的性质，而不是电磁波的性质。所以一般说一种物质的折射率在什么频率是什么，而不是电磁波的折射率是多少。所有材料的折射率都随波长变化，这就是所谓的材料色散。不同材质在电磁波的频率影响下产生不同的折射率，并且随着频率的增加折射率减小。因此很难有一个简单的规律加以推广，电磁波的传播速度会受到介质的变化而变化，从课本知识的公式可知，无线电波的传播特性与介质的折射率有着直接的关系。我们说的折射率其实是材料的属性，与电磁波属性无关。当电磁波进入不同介质时波速是不一样的，他的速度主要影响因素是介质的电介数和磁导率，穿过不同的介质时波速不同，利用折射现象保证能量以最小的牺牲代价传播，在发生折射现象时电磁波量子的质量不会发生改变为了比值不变，当在不同介质速率因介质发生改变时，就引起频率也发生改变。

（二）电离层闪烁。所谓电离层闪烁，是指无线电波通过密度不均匀电离层时，其振幅、偏振和相位的变化。其中，信号电平波动相对较快，信号峰值波动在1~10dB之间，几个小时内一直存在。给出了单位时间接收功率与平均接收功率之比的计算公式。如果我们想实现电离层频率的有效多样性可以通过控制电离层闪烁，就必须利用更宽的带宽，但这种做法并不符合目前的发展研究。另外，采用空间多样性去处理电离层中大量不规则的漂移想象，而且这种现象出现在两个距离较远的区域，在短时间内无法保持联系，因此这种想法是不可取的。结论：我们通过对无线电通信的不断研究，了解到无线电通信对人类进步的重大意义，而且方便了人们日常生活，开发出高品质的通信产品，应用在广播、导航和雷达定位，带动整个社会进步。

参考文献

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[2]卢刚,刘玉珠,王莹.GIS在无线电波覆盖范围分析中的应用研究[J].测绘与空间地理信息,2017(08):163-165.

[3]王述香,陈秀荣,辛永训,etal.天波的多跳传播模型研究[J].数学建模及其应用,2018,7(03):53-61.

作者：孔飞 单位：青海省海东市民和县31668部队