輻射源的“多徑效應(yīng)”是如何產(chǎn)生的

多徑效應(yīng)是一種現(xiàn)象，某個(gè)輻射源的波經(jīng)過(guò)兩條或多條路徑傳播到接收機(jī)，如果波保持相干，波的兩個(gè)或多個(gè)分量會(huì)相互疊加抵消，這就是常說(shuō)的多徑衰落。

不同頻率信號(hào)各分量之間的相位關(guān)系是不同的。因此，干涉效果也因頻率不同而不同，這種特性被稱為頻率選擇性。與此相應(yīng)，由于不同路徑有不同時(shí)延，同一時(shí)刻發(fā)出的信號(hào)因分別沿著不同路徑而在接收點(diǎn)前后散開，形成信號(hào)的前后重疊。下面是幾種常見的路徑：

直達(dá)波

直達(dá)波是從發(fā)射天線直接傳播到接收天線的無(wú)線電波，也就是視線距離，以及大氣折射波沿地球曲率的折射和繞射所增加的距離。可以通過(guò)增加發(fā)射或接收天線的高度來(lái)延長(zhǎng)此距離，或同時(shí)增加兩者的高度。

地面反射波是從地球表面反射后到達(dá)接收天線的無(wú)線電波。當(dāng)?shù)孛娣瓷浞至亢椭边_(dá)波分量同時(shí)到達(dá)接收天線且彼此相差180度時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)抵消。

沿地球表面?zhèn)鞑サ牟ㄊ堑夭?，是地球電特性和波沿地球曲率繞射的結(jié)果。接收機(jī)處的地波強(qiáng)度取決于發(fā)射機(jī)的輸出功率和信號(hào)頻率、傳輸路徑沿線的地球形狀和電導(dǎo)率以及天氣狀況。

地波

地球的電導(dǎo)率和介電常數(shù)會(huì)影響地波的成分，即表面波。當(dāng)發(fā)射天線和接收天線都打開或靠近地面時(shí)，直達(dá)波和地面反射波的抵消，導(dǎo)致接收機(jī)處主要是表面波的場(chǎng)強(qiáng)，場(chǎng)強(qiáng)隨著高度的增加而減小。由于地面吸收了部分能量，表面波的電強(qiáng)度衰減率更大，該衰減取決于波傳播表面的相對(duì)電導(dǎo)率。

天波是通過(guò)電離層反射再到達(dá)接收器的波。當(dāng)無(wú)線電波遇到帶電粒子時(shí)，粒子會(huì)振動(dòng)。振動(dòng)的粒子從無(wú)線電波中吸收電磁能，然后輻射出去。從而導(dǎo)致極化的改變和波路徑的改變。

天波

頻率越高，將無(wú)線電波折射回地球表面所需的電離密度越大。電離層的F層折射頻率較高，因?yàn)樗碾婋x度最高。E層不斷變化的電離產(chǎn)生異常行為，折射中頻、高頻和低無(wú)線電波。電離層的D層電離最少，主要吸收無(wú)線電波；少量折射是可能的，但無(wú)法預(yù)測(cè)。

在任何給定的時(shí)間和每個(gè)電離區(qū)域，都有一個(gè)頻率上限，在這個(gè)頻率上限下，垂直傳輸?shù)臒o(wú)線電波會(huì)折射回地球。該限值是臨界頻率。以高于臨界頻率的頻率垂直定向的無(wú)線電波通過(guò)電離層進(jìn)入太空。

頻率高于臨界頻率的無(wú)線電波如果以小于臨界角的入射角傳播，就會(huì)折射回地球。在臨界角和大于臨界角的所有角度，如果頻率高于臨界頻率，無(wú)線電波將通過(guò)電離層。頻率超過(guò)30MHz時(shí)，幾乎所有能量都穿透電離層。隨著頻率的增加，所需角度減小。

審核編輯：劉清