浅谈短波地波传播的影响因素
地波的传播特性
而产生对电波传播的影响
BUPT 漆渊
目录概要
地球表面的电特性
地波的传播特性
地表面波的场强计
算
• 地波传播的场结构
• 地表面波的传播特性
• 半导电平面地面上地波场强的计算
• 考虑其他因素地波场强的计算
天线地场的性质对
电波传播的影响
BUPT 漆渊
• 地球表面的电特性
– 地面形状的理想化
各种地形不均匀性的程度可根据不均匀尺寸对波长的比值来判
断，如当地形的不平坦程度远小于电波的波长时，这种地面就
可用理想化的光滑地面来代替
– 土壤的变化是渐变的， 则可以取平均的介电系数ε 和电导率σ 表
示大地土壤的性质来进行分析
– 在实际计算中不考虑土壤的电参数沿其深度的变化
– 对于垂直极化波，其电波能量
同样要被吸收，但由于电场方
－ 120
－ 110
－ 100
－ 90
－ 80
－ 70
－ 60
10 MHz
5 MHz
2
MHz
A
－ 50
－ 40
向与地面垂直，它在地面上产
－ 30
生的感应电流远比水平极化波
－ 20
的要小，故地面吸收小
Ah
－ 10
0
0
10 MHz
5 MHz
2
MHz
– 当观察点远离波源，则可将到达观察点处的电波视为平面波
Ex1 =Ex1me
j t -k0 z
x
+
0
0 = 0 0 为空气中的传播常数
0
E
Ex1 = x1
浅谈电离层对短波传播及选频的影响
浅谈电离层对短波传播及选频的影响作者：曹文丽来源：《中国科技博览》2019年第01期中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）01-0198-01电离层的各种变化都将对短波无线电通信带来不同程度的影响，轻则通信质量下降，重则通信中断。
短波通信按传播途径可分成地波和天波两种基本传播途径，由于电离层不断变化，使通过天波传播的短波信道并不稳定，影响短波通信的效果。
在短波电台灵敏度和发射功率、天线架设、地形地物均已确定的情况下，选择工作频率成为决定通信质量的唯一可选因素。
本文主要就短波通信特别是短波天波通信的电波传播特点和工作频率选择问题作了简要的探讨。
一、短波的地波传播利用地波路径，可在一定距离内建立稳定可靠的短波通信联络。
其有效距离主要取决于短波电台的发射功率、天线的架设方式、传播路径上的地形地物的影响及使用的载波频段。
鉴于频率越低大地对电波的吸收越小，短波电台的地波通信宜选用短波频率的低段。
对于短波通信而言，其噪声主要来自产生于大气的天电和周围工业设备的电气干扰。
一般来说，在一方天线高架的情况下，选择合适的载波频率，小型短波电台利用地波路径可在数十公里范围内建立可靠的通信联络。
二、短波的天波传播（1）关于电离层：短波无线电远程通信依赖于高空电离层反射的天波路径，了解电离层的生成、结构和变化规律，了解电离层不同时段对不同频段的短波段电波的反射规律，对短波无线电通信有至关重要的意义。
电离层中电子密度呈层状分布，对短波通信影响大的有 D 层、E 层、F1 层、F2 层，各层的电子密度 D〈 E〈 F1〈F2 ：由于电离层的形成主要是太阳紫外线照射的结果，因此电离层的电子密度与阳光强弱密切相关，随地理位置、昼夜、季节和年度变化，其中昼夜变化的影响最大。
（2）电离层对电波的折射和反射：电离层可看成具有一定介电常数的媒质，电波进入电离层会发生折射。
折射率与电子密度和电波频率有关。
浅谈短波地波传播的影响因素
浅谈短波地波传播的影响因素张宁郑高哲刘燕摘要：短波传播分为天波和地波传播，天波传播信道为变参信道，而地波传播信道近似为恒参信道，基本不受气彖影响，且干扰源的逼近査找基本利用地波。
本文釆用Mat lab仿真验证，对地波传播及影响其传播的因索进行深入分析硏究，为干扰查找工作提供一定帮助。
关键词：短波地波电气参数极化地波场强地波传播一、概述短波地波是沿着地面传播的，冈此地波传播的情况主要取决于地面(包括电波能够穿透的地层)的电气特性。
地波在导电性能良好的海面上传播时，衰减较小：反之，电波在干燥的砂地上、森林地区或地形起伏很大的山区传播时，衰减则很大。
地波衰减与匸作频率有密切关系，频率越高，衰减越大。
在海面上，通信距离最远町达2000公里；在电气性能相对很差的陆地上，通信距离只有几十公里。
由于地表上的地貌、地物以及土壤的电气参数都不会随时间很快的发生变化，而且基本上不受气象影响，因此地波传播几乎不存在口变化和夜变化，利用地波通信，不需要像天波那样，为了维持链路畅通而经常改变工作频率。
地波信号稳定，色散效应很小。
地波的衰减虽然随地面条件和工作频率而异，但和天波相比，对其衰减进行预测要容易的多。
在规划设计短波地波传播链路时，应详细了解链路路径上的地理和地质条件，例如水面情况、土壤种类、地层结构、地形起伏、地表植被等＜地面对地波传播的影响情况主要与下面几个方面有关：地面的起伏性、地面的电气参数、无线电波穿透性、频率和传播距离受地球曲率影响、电波的极化等。
本文就这五方面根据UU-R368-9等建议书及常见的范•德•波尔公式，结合实际测试情况，利用Mat lab软件对地波传播进行深入分析。
二、影响地波传播的主要因素1、地面的起伏性实际的地面由于地形地貌的起伏以及介质的变化(尤其是水、陆的变化)，并不是均匀光滑的，但当电波波长比地面起伏度人得多时，地面吋以近似认为是光滑的：对丁•短波(lOm-lOOm)而言,一般使用其低端频率(3-5MHZ).对于中长波(lOOm-lOKm)，除高山外都可以看成光滑地面。
短波电台通信原理
短波电台通信原理尽管当前新型无线电通信系统不断涌现，短波这一古老和传统的通信方式仍然受到全世界普遍重视，不仅没有被淘太，还在快速发展。
其原因主要有三：一、短波是唯一不受网络枢钮和有源中继体制约的远程通信手段，一但发生战争或灾害，各种通信网络都可能受到破坏，卫星也可能受到攻击。
无论哪种通信方式，其抗毁能力和自主通信能力与短波无可相比；二、在山区、戈壁、海洋等地区，超短波覆盖不到，主要依靠短波；三、与卫星通信相比，短波通信不用支付话费，运行成本低。
近年来，短波通信技术在世界范围内获得了长足进步。
这些技术成果理应被中国这样的短波通信大国所用。
用现代化的短波设备改造和充实我国各个重要领域的无线通信网，使之更加先进和有效，满足新时代各项工作的需要，无疑是非常有意义的。
这里简要介绍短波通信的一般概念，优化短波通信的经验，以及一些热门的新技术。
1、短波通信的一般原理1.1.无线电波传播无线电广播、无线电通信、卫星、雷达等都依靠无线电波的传播来实现。
无线电波一般指波长由100,000米到0.75 毫米的电磁波。
根据电磁波传播的特性，又分为超长波、长波、中波、短波、超短波等若干波段，其中：超长波的波长为100,000米~10,000 米，频率3~30 千赫；长波的波长为10,000米~1,000 米，频率30~300千赫；中波的波长为1,000米~100米，频率300千赫~1.6兆赫；短波的波长为100米~10米，频率为1.6~30兆赫；超短波的波长为10米~1 毫米，频率为30~300,000兆赫（注：波长在1米以下的超短波又称为微波）。
频率与波长的关系为：频率=光速／波长。
电波在各种媒介质及其分界面上传播的过程中，由于反射、折射、散射及绕射，其传播方向经历各种变化，由于扩散和媒介质的吸收，其场强不断减弱。
为使接收点有足够的场强，必须掌握电波传播的途径、特点和规律，才能达到良好的通信效果。
常见的传播方式有：地波（地表面波）传播沿大地与空气的分界面传播的电波叫地表面波，简称地波。
关于分析影响短波广播传输效果的若干因素
关于分析影响短波广播传输效果的若干因素作者：秦明杰来源：《中国科技博览》2018年第25期[摘要]无线电广播、无线电通信主要依靠无线电波传输，无线电波可分为超长波、长波、中波、短波、超短波等若干波段，影响短波广播传输效果的因素有许多，本文主要对影响短波广播传输的电离层、短波工作频率、短波天馈线、高频接地等因素进行浅谈解析。
为有效提高短波广播传输效果提供帮助。
[关键词]短波传输天线广播中图分类号：TP334.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）25-0133-011、无线电短波广播的两种基本传输方式。
1.1短波广播的地波传输沿大地与空气的分界面传播的电波叫地表面波，简称地波。
地波传输主要取决于地面的电特性。
地波在传播过程中，由于能量逐渐被大地吸收，很快减弱，波长越短，减弱越快，因而传播距离不远。
但地波不受气候影响，可靠性高。
超长波、长波、中波无线电信号，都是利用地波传播的，短波近距离通信也利用地波传播。
小功率短波电台的传播就主要是靠地波方式进行传播。
1.2短波广播的天波传输天波是由天线向高空辐射的电磁波遇到大气电离层折射后返回地面的无线电波。
电离层只对短波波段的电磁波产生反射作用，因此天波传播主要用于短波远距离通信。
短波信号由天线发出后，经电离层反射回地面，又由地面反射回电离层，可以反射多次，因而传播距离很远（几百至上万公里），而且不受地面障碍物阻挡。
但天波是很不稳定的。
在天波传播过程中，路径衰耗、时间延迟、大气噪声、多径效应、电离层衰落等因素，都会造成信号的弱化和畸变，影响短波通信的效果。
2、分析影响短波广播传输的几大因素2.1电离层对短波广播传输的影响短波广播信号以一定的入射角到达电离层时，它会象光学中的反射那样以相同的角度离开电离层。
电离层越高或电波进入电离层时与电离层的夹角越小，电波从发射点经电离层反射到达地面的跨越距离越大。
电波返回地面时又可能被大地反射而再次进入电离层，形成电离层的第二次、第三次反射，由于电离层对电波的反射作用，使本来是直线传输的电波有可能到达地球的背面或其他任何一个地方。
短波通信原理
短波通信原理尽管当前新型无线电通信系统不断涌现，短波这一古老和传统的通信方式仍然受到全世界普遍重视，不仅没有被淘太，还在快速发展。
其原因主要有三：（一）短波是唯一不受网络枢钮和有源中继体制约的远程通信手段，一但发生战争或灾害，各种通信网络都可能受到破坏，卫星也可能受到攻击。
无论哪种通信方式，其抗毁能力和自主通信能力与短波无可相比；（二）在山区、戈壁、海洋等地区，超短波覆盖不到，主要依靠短波；（三）与卫星通信相比，短波通信不用支付话费，运行成本低。
近年来，短波通信技术在世界范围内获得了长足进步。
这些技术成果理应被中国这样的短波通信大国所用。
用现代化的短波设备改造和充实我国各个重要领域的无线通信网，使之更加先进和有效，满足新时代各项工作的需要，无疑是非常有意义的。
这里简要介绍短波通信的一般概念，优化短波通信的经验，以及一些热门的新技术。
1、短波通信的一般原理1.1.无线电波传播无线电广播、无线电通信、卫星、雷达等都依靠无线电波的传播来实现。
无线电波一般指波长由100,000米到0.75毫米的电磁波。
根据电磁波传播的特性，又分为超长波、长波、中波、短波、超短波等若干波段，其中：超长波的波长为100,000米~10,000米，频率3~30千赫；长波的波长为10,000米~1,000米，频率30~300千赫；中波的波长为1,000米~100米，频率300千赫~1.6兆赫；短波的波长为100米~10米，频率为1.6~30兆赫；超短波的波长为10米~1毫米，频率为30~300,000兆赫（注：波长在1米以下的超短波又称为微波）。
频率与波长的关系为：频率=光速／波长。
电波在各种媒介质及其分界面上传播的过程中，由于反射、折射、散射及绕射，其传播方向经历各种变化，由于扩散和媒介质的吸收，其场强不断减弱。
为使接收点有足够的场强，必须掌握电波传播的途径、特点和规律，才能达到良好的通信效果。
常见的传播方式有：地波（地表面波）传播沿大地与空气的分界面传播的电波叫地表面波，简称地波。
影响中短波广播通信的干扰信号分析
影响中短波广播通信的干扰信号分析中短波广播通信是一种在国际间大范围传播信息的重要手段。
由于天气、电磁干扰、电离层变化以及其他自然和人为因素的影响，中短波广播通信经常会受到干扰信号的影响。
干扰信号对中短波广播通信造成了一定程度的影响，影响通信质量和可靠性。
对于影响中短波广播通信的干扰信号进行分析是十分必要的。
一、干扰信号的来源1. 自然因素自然因素如闪电、雷电、地震等都会产生电磁干扰信号，这些干扰信号会干扰广播设备的正常工作。
太阳活动也会对地球大气层产生影响，导致电离层扰动，从而影响中短波信号的传播。
2. 人为因素人为因素是产生干扰信号的主要来源之一，包括工业设备、电信设备、雷达、卫星等都有可能产生电磁辐射干扰信号。
非法电台、非法电信设备的使用也是造成中短波广播通信干扰信号的原因之一。
1. 通信质量下降干扰信号会导致中短波广播通信的信号质量下降，造成听音声音杂乱、信号断续、叠加等现象。
这会对接收端用户产生困扰，影响广播的正常传输。
2. 覆盖范围受限由于干扰信号的存在，中短波广播信号的覆盖范围会受到影响，一些原本能够接收到信号的地区受到干扰信号的影响，无法正常接收信号。
3. 通信可靠性降低干扰信号会降低中短波广播通信的可靠性，导致信号的传输不稳定，容易出现中断或者丢失的情况，影响通信的正常使用。
三、干扰信号分析针对影响中短波广播通信的干扰信号，需要进行系统的分析，找出影响因素并采取相应的对策，以保障中短波广播通信的正常使用。
1. 干扰信号源定位首先需要对干扰信号源进行定位，采用天线信号源定位技术，结合现代通信设备，对干扰信号源进行精确定位，以便随后的干扰处理工作。
2. 干扰信号特征分析针对干扰信号的特征进行分析，包括频率、带宽、功率、调制方式等，以确定干扰信号的来源和对中短波广播通信的影响程度。
3. 电磁辐射监测通过电磁辐射监测技术，对干扰信号进行实时监测，及时发现和跟踪干扰信号源，以减少其对中短波广播通信的影响。
干扰短波通信的自然环境因素
干扰短波通信的自然环境因素作者：范志群来源：《中国新通信》2014年第01期【摘要】短波通信受各种自然环境因素和人为因素的影响，本文主要分析了太阳活动、电离层、多径传播、地理环境等自然因素对短波通信的干扰。
【关键词】短波通信太阳活动电离层干扰无线电通信系统的作用距离不仅取决于通信系统本身的各项性能参数，还受各种自然环境因素的影响。
短波通信同样受太阳活动、电离层状态变化、季节变化、传输途径、地理环境等自然环境因素的制约。
一、太阳活动对短波通信的影响太阳活动是太阳大气中局部区域各种活动的总称。
太阳黑子是太阳活动的基本标志，当太阳黑子增多变大时，其它太阳活动也随之变得猛烈，耀斑、日珥、日冕物质喷发等各种现象也将出现，此时太阳黑子、耀斑、日珥会严重干扰短波通信。
二、电离层对短波通信的影响短波通信以电离层反射传播为主。
电离层对短波信号的影响与电子密度有关联。
地球高空大气受太阳光中的紫外线和X射线辐射而处于电离状态。
这些电离化的气体在地球上空60-1000多公里的范围内形成D、E、F1、F2四层。
D层：高度60-90公里，厚约1公里；E层：高度90-140公里，厚约25公里；F1层：高度140-200公里，厚约20公里；F2层：高度200-1000公里之间。
影响短波通信的主要是D、F两层。
D层是吸收层在最低下，白天存在，晚上正负离子逐渐结合而消失，太阳直射时最好。
D层会吸收低频短波信号的能量，因其电子密度达不到反射短波通信信号的要求。
D层吸收电波的能力随着电离程度变高而加强。
E层是把电波反射回地面，电离程度高于D层。
与D层相类似，E层白天存晚上非常弱，短波信号都能穿透它。
太阳活动剧烈时，突发的E层能将短波信号反射回地面。
F1和F2反射层，合称F层。
F层是电离层中最高反射信号距离最远。
其中F2层与磁层相接，常沿地磁方向延伸。
短波信号主要依赖F层，尤其F2层是短波重要的反射媒介。
夜晚，D层消失，E层也变得很弱。
短波通信为何经久不衰？浅谈短波的优势与劣势
短波通信为何经久不衰？浅谈短波的优势与劣势短波按照国际⽆线电咨询委员会（CCIR，现在的ITU-R），的划分是指波长在l00m~l0m，频率为3MHz~30MHz的电磁波。
利⽤短波进⾏的⽆线电通信称为短波通信，⼜称⾼频（HF）通信。
实际上，为了充分利⽤短波近距离通信的优点，短波通信实际使⽤的频率范围为1.5MHz~30MHz。
⾃从1921年发⽣在意⼤利罗马的⼀次意外事故，短波被发现可实现远距离通信以来，短波通信迅速发展，成为了世界各国中、远程通信的主要⼿段，被⼴泛地⽤于政府、军事、外交、⽓象、商业等部门，⽤以传送电报、电话、传真、低速数据和图像、语⾳⼴播等信息。
在卫星通信出现以前，短波在国际通信、防汛救灾、海难救援以及军事通信等⽅⾯发挥了独特的重要作⽤。
短波通信可以利⽤地波传播，但主要是利⽤天波传播。
地波传播的衰耗随⼯作频率的升⾼⽽递增，在同样的地⾯条件下，频率越⾼，衰耗越⼤。
利⽤地波只适⽤于近距离通信，其⼯作频率⼀般选在5MHz以下。
地波传播受天⽓影响⼩，⽐较稳定，信道参数基本不随时间变化，故地波传播信道可视为恒参信道。
天波是⽆线电波经电离层反射回地⾯的部分，倾斜投射的电磁波经电离层反射后，可以传到⼏千千⽶外的地⾯。
天波的传播损耗⽐地波⼩得多，经地⾯与电离层之间多次反射（多跳传播）之后，可以达到极远的地⽅，因此，利⽤天波可以进⾏环球通信。
天波传播因受电离层变化和多径传播的严重影响极不稳定，其信道参数随时间⽽急剧变化，因此称为变参信道。
天波不仅可以⽤于远距离通信，⽽且还可以⽤于近距离通信。
在地形复杂，短波地波或视距微波受阻挡⽽⽆法到达的地区，利⽤⾼仰⾓投射的天波可以实现通信。
与卫星通信、地⾯微波、同轴电缆、光缆等通信⼿段相⽐，短波通信也有着许多显著的优点：1）短波通信不需要建⽴中继站即可实现远距离通信，因⽽建设和维护费⽤低，建设周期短;2）设备简单，可以根据使⽤要求固定设置，进⾏定点固定通信。
也可以背负或装⼊车辆、舰船、飞⾏器中进⾏移动通信;3）电路调度容易，临时组⽹⽅便、迅速，具有很⼤的使⽤灵活性;4）对⾃然灾害或战争的抗毁能⼒强。
浅谈短波天线使用维护方法
浅谈短波天线使用维护方法摘要：通常来说，天线阵在大功率短波发射天线系统得到了普遍使用。
天线阵其实就是由多个阵子组成的天线系统，其支撑物多数为有着较大强度的钢塔桅杆，反射幕和天线振子则是由金属线绕制而成，另外还包括不同形式的引线和馈线等，因此短波天线系统是一个复杂且庞大的系统，需要进行专业的维护和管理。
因此，其工作人员不仅需要有专业技术，另外还要有较高的素质水平和较强的责任心。
笔者就短波天线的日常维护进行了细致探讨。
关键词：短波天线：地波和天波：重要性引言：加强短波发射天线系统的有效使用，有利于降低系统的维护成本，优化电台发射系统的服务功能，提高发射过程中的信号质量。
因此，需要从不同的角度对短波发射天线系统的维护方法进行深入地分析，消除系统运行中可能存在安全隐患的同时延长系统的使用寿命，最大限度地满足电台日常工作的具体要求。
同时，在对系统维护方法探讨的过程中，应加强对短波天线系统相关内容及电台实际概况的深入理解，增强相关维护方法的适用性，扩大其实际的服务范围，推动我国广播事业的快速发展[1]。
1.简述短波天线的结构天线样式不同，其组成结构也不尽相同。
通常来讲，天线的地网半径在十五米左右，天线高度在十米左右，占地面积在八百平方米左右。
短波天线的低频段和中频段的辐射能力都很强，能够干扰压制周边地区甚至城区。
短波天线采用的是较为先进的设计和优化技术，对天线的辐射阻抗以及辐射场形进行分析，通过优化参数减小天线垂直面的上翘的波东分量的方案，能够提高天线的覆盖面积。
该方案垂直笼形天线的辐射体使用的是笼形结构，天线振子半径约一米七五，使辐射电阻增强，因此能够提高辐射效率，增大功率容量，使之提高到三十千瓦。
为了防止高压打火的现象的发生，笼形天线底部的电压极低，与此同时也有效减小了地波传输的电能损耗。
天线主要具有以下几个方面的优点：首先天线的效率高，全频段效率能够达到九成左右，单级天线的损耗也很小，其次是工作频段宽，全频段单级天线频段与半径一米七五的圆柱振子天线相同，更换了频率也依旧不需要重新调谐；再次是具有很高的安全性，短波天线底部电压并不高，因此不易出现高压打火的现象，短波天线的阻抗变换器中还包括防雷装置，更为有效地提高了天线的安全性[2]。
短波发射机功率的主要影响因素及解决对策
短波发射机功率的主要影响因素及解决对策1. 概述短波通信作为一种在无线电通信中使用的频段，具有信号传播距离远、受地球电离层反射能力强等特点，因此在各种无线电通信中都占有重要地位。
而短波发射机功率作为短波通信中至关重要的参数之一，其影响因素以及解决对策一直备受关注。
本文将围绕短波发射机功率的主要影响因素及解决对策展开深入探讨。
2. 短波发射机功率的影响因素短波发射机功率的大小直接影响着短波通信的传输范围和质量。
在进行短波通信时，影响短波发射机功率的因素主要包括以下几点：2.1 天线系统天线作为短波通信中的重要组成部分，其性能直接影响着短波发射机功率的传输效果。
天线的高度、方向性、增益等参数都会对功率的输出产生影响。
2.2 发射机设备状态发射机设备的老化、损坏程度、工作状态等因素都会对功率的输出产生影响。
确保设备的正常运行状态对于保持稳定的功率输出至关重要。
2.3 电源稳定性电源的稳定性直接影响着短波发射机功率的稳定性。
电压的波动、频率的波动等都会对功率输出产生影响，因此保证稳定的电源供应是维持功率稳定输出的重要因素。
3. 短波发射机功率的解决对策针对上述影响因素，我们可以采取以下措施来解决短波发射机功率输出不稳定的问题：3.1 定期检查和维护发射机设备定期对发射机设备进行维护和检查，及时发现并解决设备老化、损坏等问题，确保设备的正常运行状态。
3.2 优化天线系统合理设计和选购适合的天线系统，确保天线系统的高度、方向性、增益等参数符合要求，以提高功率输出的传输效果。
3.3 使用稳定电源在使用短波发射机时，选择稳定的电源供应设备，确保电源的稳定性和可靠性，避免电源波动给功率输出造成的影响。
4. 个人观点和理解短波发射机功率的稳定输出对于短波通信的质量和效果有着至关重要的影响。
在实际应用中，需要全面考虑天线系统、发射机设备状态和电源稳定性等因素，并采取相应措施来解决功率输出不稳定的问题，以保证短波通信的稳定传输。
影响地震波传播的地质因素PPT精选文档
地表的小山、岩性不均匀体、堤坝等随着反射波 的到达对地面做“敲击”动作，产生次生的直达 波、面波、折射波；地下极小的薄层在地震记录 上就不易得到反射波；另外地下的高速厚层发生 屏蔽作用，无法得到此厚层下面地层的记录等等。 总之，影响地震波传播的地质因素大体上分为地 表因素和地下因
低速带对地震波能量具有强烈的吸收作用， 吸收系数与频率成正比，并产生散射及噪声， 使反射波旅行时间显著增大，导致反射波时距 曲线形状发生畸变，在低速带底部有明显的速 度突变，使地震射线剧烈弯曲，因此无论
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在低速带下部从什么方向向上入射的射线，通 过低速带后都变成近于垂直出射到地面（低速 带唯一的优点）。(检波器接收垂向分量) 低速带缺点：地震波频谱改变（频率降低）， 分辨率降低，反射波旅行时间增大，造成假构 造。
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风化层变化对地下反射界面的影响 反射波旅行时间增大，造成假构造。
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二、地下地震地质因素
1、介质的成层性 地震勘探能查明地下地质情况，原因就
是地震波在地下传播过程中遇到波阻抗异常 界面发生反射，速度异常界面发生折射，然 后在地面布设的测线的接收点上接收这些包 含地下地质信息的反射波、折射波。所以， 介质的成层性是地震勘探必不可少的条件。 但若遇到极端情况，如，成层的地层很薄，
所以在地震勘探中，为了校正低速带对地 震波传播时间和其它缺点的畸变影响，就要对 低速带的厚度、波速进行测定，为进行必要的
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校正提供参数。 低速带的测定方法一般有浅层折射波法、
微地震测井、地质雷达法。 但缺乏地表低速带对地震勘探也不利。致
密高速岩层使地震波带有较强的高频干扰；另 外使面波强烈，造成反射波难以分辨。这些问 题随技术进步都能解决。
400~900m/s，厚
短波频率预测实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景短波通信由于其独特的传播特性，在军事、外交、科研等领域具有广泛的应用。
然而，短波传播的随机性和不确定性给通信带来了挑战。
为了提高短波通信的可靠性，研究短波频率预测技术具有重要意义。
本实验旨在通过建立短波频率预测模型，实现对短波传播频率的准确预测。
二、实验目的1. 理解短波传播的原理和规律；2. 掌握短波频率预测的方法和步骤；3. 建立短波频率预测模型，并验证其预测效果。
三、实验原理短波传播频率预测主要基于以下原理：1. 传播路径分析：根据发射天线和接收天线之间的地理距离、地球形状等因素，分析短波传播的路径；2. 大气折射率预测：根据气象数据，预测传播路径上大气折射率的变化，从而预测传播频率的变化；3. 信道衰落模型：建立信道衰落模型，考虑多径效应、散射等因素对传播频率的影响；4. 机器学习算法：利用机器学习算法，如支持向量机、神经网络等，对短波频率进行预测。
四、实验内容1. 数据收集：收集短波传播频率的历史数据，包括发射天线位置、接收天线位置、气象数据等；2. 传播路径分析：根据收集到的数据，分析短波传播路径，确定预测模型的输入变量；3. 大气折射率预测：根据气象数据，预测传播路径上大气折射率的变化，为预测模型提供输入；4. 信道衰落模型建立：根据传播路径和气象数据，建立信道衰落模型，考虑多径效应、散射等因素；5. 机器学习算法选择：选择合适的机器学习算法，如支持向量机、神经网络等，对短波频率进行预测；6. 模型训练与验证：利用历史数据对预测模型进行训练，并验证其预测效果。
五、实验步骤1. 数据预处理：对收集到的数据进行清洗、筛选，去除异常值，并进行归一化处理；2. 特征工程：根据传播路径和气象数据，提取预测模型的输入变量，如发射天线位置、接收天线位置、大气折射率等；3. 模型选择：根据实验目的和数据特点，选择合适的机器学习算法，如支持向量机、神经网络等；4. 模型训练：利用历史数据对预测模型进行训练，调整模型参数，优化模型性能；5. 模型验证：利用验证集对预测模型进行验证，评估模型预测效果；6. 结果分析：分析预测模型的预测效果，总结实验结果。
长波-短波-中波
长波的传播主要是靠地面波和经电离层折回的天空波来进行的，它的传播距离由发射机的功率和地面情况所决定，一般不超过3000公里。
主要用作无线电导航，标准频率和时间的广播以及电报通信等。
中波靠地面波和天空波两种方式进行传播。
在传播过程中，地面波和天空波同时存在，有时会给接收造成困难，故传输距离不会很远，一般为几百公里。
主要用作近距离本地无线电广播、海上通信，无线电导航及飞机上的通信等。
短波的传播主要靠天空波来进行的，它能以很小的功率借助天空波传送到很远的距离。
主要是远距离国际无线电广播、远距离无线电话及电报通信、无线电传真、海上和航空通信等。
超短波，又叫米波或甚高频无线电波。
主要传播方式是直射波传播，传播距离不远，一般为几十公里。
主要用作调频广播、电视、导航、雷达及射电天文学等。
微波;主要是直射波传播。
微波的天线辐射波束可做得很窄，因而天线的增益较高，有利于定向传播；又因频率高，信道容量大，应用的范围也很广。
主要用作定点及移动通信、导航。
雷达定位测速、卫星通信、中继通信、气象以及射电天文学等方面。
我们按照无线电波的波长人为地把电波分为长波（波长1000米以上），中波（波长100-1000米），短波（波长10-100米），超短波和微波（波长为10米以下）等等.各个波段的传播特点如下：1．长波传播的特点由于长波的波长很长，地面的凹凸与其他参数的变化对长波传播的影响可以忽略.在通信距离小于300km时，到达接收点的电波，基本上是表面波.长波穿入电离层的深度很浅，受电离层变化的影响很小，电离层对长波的吸收也不大.因而长波的传播比较稳定.虽然长波通信在接收点的场强相当稳定，但是它有两个重要的缺点：①由于表面波衰减慢，发射台发出的表面波对其他接受台干扰很强烈.②天电干扰对长波的接收影响严重，特别是雷雨较多的夏季.2．中波传播的特点中波能以表面波或天波的形式传播，这一点和长波一样.但长波穿入电离层极浅，在电离层的下界面即能反射.中波较长波频率高，故需要在比较深入的电离层处才能发生反射.波长在3000－2000米的无线电通信，用无线或表面波传播，接收场强都很稳定，可用以完成可靠的通信，如船舶通信与导航等.波长在2000－200m 的中短波主要用于广播，故此波段又称广播波段.3．短波传播的特点与长，中波一样，短波可以靠表面波和天波传播.由于短波频率较高，地面吸收较强，用表面波传播时，衰减很快，在一般情况下，短波的表面波传播的距离只有几十公里，不适合作远距离通信和广播之用.与表面波相反，频率增高，天波在电离层中的损耗却减小.因此可利用电离层对天波的一次或多次反射，进行远距离无线电通信.4．超短波和微波传播的特点超短波，微波的频率很高，表面波衰减很大；电波穿入电离层很深，甚至不能反射回来，所以超短波，微波一般不用表面波，天波的传播方式，而只能用空间波，散射波和穿透外层空间的传播方式.超短波，微波，由于他们的频带很宽，因此应用很广.超短波广泛应用于电视，调频广播，雷达等方面.利用微波通信时，可同时传送几千路电话或几套电视节目而互不干扰.超短波和微波在传播特点上有一些差别，但基本上是相同的，主要是在低空大气层做视距传播.因此，为了增大通信距离，一般把天线架高.长波(包括超长波)是指频率为300kHz以下的无线电波。
试析短波通信质量改善及普遍问题
试析短波通信质量改善及普遍问题摘要：通信领域中的无线通信技术已经得到了广泛使用，而短波通信在无线通信系统中发挥了重要作用，所以，做好短波通信质量及问题研究，有助于发挥短波通信利用价值。
关键词：短波通信；质量；问题引言：短波通信信号依赖地波、天波传递，受多重因素影响，短波通信效果受到了极大的削弱，所以，不断提高短波通信抗干扰力、改善通信质量在未来发展中十分重要。
（一）短波通信效果的影响因素1.台址台址对天线和通信设备效率的发挥、通信质量产生了决定性影响。
台址挑选时需充分考虑场地是否可以满足天线需求，由于天线发射、接受效果和天线架设场地关系较大，天线不仅占用场地，更要在前方留下充足的场地反射电磁波。
同时，要优选开阔、平整、潮湿的场地安装天线，土壤则需具有优异的导电性，四周不可存在较高的树木或建筑物，否则会影响电磁波吸收及发射、接收。
2.设备一是，发射机；可根据台站通信距离范围选择适当功率的发动机，其中10KW、1KW、400W的发射机使用频率较高，一般可根据通信距离及对方接受环境优选不同等级的发射机，如北京至重庆可选1KW发射机。
二是，接收机；选择接收机时，要重视灵敏度、最大接收电平的参数，即“满足能够在不超过一定误码率情况下识别的最小信号强度和在不发生失真的情况下能够接受的最大信号功率”，使用频率较高的以125W、400W、1KW功率的发射机为主。
[1]三是，天线；根据传播路径天线由地波、天波两种。
地波天线又由T形天线、倒L形天线等组成，在近距离通信中被广泛使用，其中天线架设高度、阻值对通信效率产生了直接影响，如架设的天线越高、阻值越小则发射效率越优异。
四是，配套附属设施；一般包括电源系统、防雷接地系统等。
3.工程建设短波通信效果主要受工程建设以下方面的影响：一是，架设天线方面；架设天线不高、天线阵子未彻底展开、阵子线断裂等因素，会对信号收发效果产生负面影响。
二是，连接馈线方面；若馈线破损、连接头焊接工艺不达标、接头盒馈线连接紧密性差等，均会提高天线驻波比值，降低通信效果。
短波天波传播浅谈
短波天波传播浅谈【摘要】短波利用天波传播时，由于电离层的吸收随着频率的升高而减小，故能以较小的功率借助电离层反射完成远距离传播。
可以传播到几百到一二万千米的距离，甚至环球传播。
而电波比较深入的进入电离层时，受电离层的影响较大，信号不稳定。
即使工作频率选择的正确，有时也难以正常工作。
下面简单介绍短波天波传播工作频率的选择及影响短波天波传播正常工作的几个问题。
【关键词】短波天波传播;工作频率选择;短波天波传播的几个主要问题1．短波天波传播工作频率的选择工作频率的选择是影响短波通信质量的关键性问题之一。
若选用频率太高，虽然电离层的吸收小，但电波容易传出电离层，若选用频率太低，虽然能被电离层反射，但电波将受到电离层的强烈吸收。
一般来说，选择工作频率应考虑以下原则：(1)不能高于最高可用频率Fmuf , Fmuf是指当工作距离一定时，能被电离层反射回来的最高频率。
(2)不能低于最低可用频率Fluf,Fluf。
在短波天波传播中。
频率越低，电离层吸收越大，接收点信号电平越低。
由于在短波波段的噪声是以外部噪声为主，而外部噪声——人为噪声.天线噪声等的噪声电平却随着频率的降低而增强，结果使信噪比变坏。
(3)一日之内适时改变工作频率。
由于电离层的电子密度随时变化，相应地，最佳工作频率也随时间变化，但电台的工作频率不可能随时变化，所以实际工作中通常选用两个或三个频率为该电路的工作频率，选用白天适用的频率称为“日频”，夜间适用的频率称为“夜频”。
2.短波天波传播的几个主要问题2.1衰落现象严重衰落现象是指接受点信号振幅忽大忽小，无次序不规则的变化现象。
衰落时，信号强度有几十倍到几百倍的变化。
通常衰落分为快衰落和慢衰落两种。
慢衰落的周期从几分钟到几小时甚至更长，是一种吸收型衰落。
主要由电离层电子密度及高度变化造成电离层吸收的变化而引起的。
克服慢衰落的有效措施之一是在接收机中采用自动增益控制。
快衰落的周期在十分之几秒到几秒之间，是一种干涉型衰落，产生的原因是发射天线辐射的电波是由几条不同路径到达接收点的（即多径效应），由于电离层状态的随机变化，天波射线路径随之改变。
短波和微波通信受到干扰分析
短波和微波通信受到干扰分析短波和微波通信中受到干扰分析在我们日常无线电通信中，常见的无线电通信有超短波、短波和微波通信，下面主要就短波与微波通信中所受到的干扰进行分析。
一、短波通信干扰分析在短波通信中，经常会出现短波信道断链、传输接收信号差或传输信号不稳定等情况，经平时大量的短波传输现象分析表明，短波通信受干扰的主要原因是以下几个方面：一是受太阳系内的星球产生磁爆的影响，因为外界星球发生强烈的磁爆，使大气中的电离层发生变化，从而影响短波通信传输质量；二是受电离层的影响，由于白天与晚上大气中的电离层不相同，从而使短波通信时的传输介质发生变化，从而影响微波通信的稳定性；三是天气的影响，遇到雨、雾、大雪等恶劣天气，大气层中悬浮的颗粒物会使短波通信中的传输信号发生反射、折射消耗或吸收部分能量，使短波传输的距离变短，传输信号变弱；四是受到地球磁场的影响，由于短波信号是靠电磁波作为传输载体，电磁波在大气中的传输受到地球磁场的影响较大，在地球磁场高的地方，短波传输距离近，故短波传输有较强的方向性。
五是受到同频或近频电磁信号的影响，由于磁场在大气层中存在若干同频或近频的电磁信号，这些信号若与传输中的短波载波信号同频或近频，就会直接影响到短波信号的传输与接收，从而使短波信号传输信号不稳定或传输信号差。
一、微波通信干扰分析在微波通信中，经常会出现微波信道断链、传输语音信号差或微波接力信号不稳定等情况，经平时大量的微波传输故障分析表明，微波通信受干扰的原因主要是以下几个方面：一是受太阳系内的星球产生磁爆的影响，因为外界星球发生强烈的磁爆，使大气中的电离层发生变化，从而影响微波通信传输质量；二是受电离层的影响，由于白天与晚上大气中的电离层不相同，从而使微波通信时的传输介质发生变化，从而影响微波通信的稳定性；三是天气的影响，遇到雨、雾、大雪等恶劣天气，大气层中悬浮的颗粒物会使微波通信中的传输信号发生反射、折射消耗或吸收部分能量，使微波传输的距离变短，传输信号变弱；四是受到地理位置的影响，由于微波信号是沿直线传播的，使微波传播受地球曲率的影响，从而使地球上二点间的接力微波通信距离较近；五是受到传输路线上的障碍物的影响，由于微波信号绕过障碍物的能力较差，若在传输路线上遇到障碍物，使微波传输出现断链或信号不稳定。
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Emv
m
=
173 P kw D d km
× A--------(5)
式 5 中，P 为发射天线的辐射功率；d 为接收端到发射端的距离；D 为天线的方向性系 数；A 为地面损耗的地波衰减因子。衰减因子 A 可以用下列经验公式来表示，见式 6：
A=
2+0.3Z 2+Z+0.6Z 2 πd λ
-----(6)
式 6 中，Z 为辅助参量，可以用下列经验公式来表示，见式 7：
Z=
×
(ε r −1)2 +(60 λσ )2 ε r 2 +(60 λσ )2
-----(7)
利用Van Boer经验公式计算实际地表面波的场强，仅限于地球表面曲率可以忽略的近距 离范围内（������ < ������cr）。由于传播的地波波长越长，地球曲率的影响越小，因此Van Boer经 验公式应用距离跟传播的电波长有关。 表 2 地波传播球面与平面公式适用的临界距离与频率的函数关系 3 4 5 7.5 10 15 20 30 频率（MHz） 距离（km） 55.5 50.4 46.8 40.9 37.1 32.4 29.5 25.7 2、Van Boer经验公式计算验证 国际电信联盟（ITU）考虑到计算地波场强的步骤非常繁杂，有一套关于标准频率值和 地面特性范围的地波曲线是有用的，所以在建议书ITU-R P.368-9《Ground-wave propagation curves for frequencies between 10 kHz and 30 MHz》中提出一组用于确定频率 在10kHz到30MHz间的地波场强曲线。我们需要注意ITU-R P.368-9建议书中特别指出的几个 方面：他们针对光滑均匀球形地面；辐射单元为短的垂直单极子，辐射功率为1kW，天线方 向性系数为3；这一组曲线是计算机程序GRWAVE计算得出的；这组曲线适用于传播路径大于 临界距离的场强计量。 为了验证Van Boer经验公式的准确性，我们选取一组测量参数与建议书中传播曲线进行
表 1 几种典型地面的 60σλ/εr 比值
地面种类 海水(εr=80 ) 潮湿土地(εr=30 ) 中等土地(εr=15 ) 干燥土地(εr=3 ) 频率 MHz 300 3 2 4 2 30 3 2 4 2 3 3 2 4 2 0.3 3 2 4 2
3、无线电波穿透性 无线电波穿入地面的穿透深度δ 随地面的种类和频率而变化。 当电波频率较低， 电波穿 透性较大， 而深部地层的导电率和介电常数和表层有显著差别时， 必须考虑地下分层对电波 传播的影响。习惯把振幅值衰减到它在表层值的 1/e(e≈2.7)的距离叫做穿透深度，也就是大 约衰减 37%。穿透深度δ 和频率的函数关系，见式 2： δ = 1 2π λ 30σ ----（2）
浅谈短波地波传播的影响因素
张宁郑高哲刘燕 摘要：短波传播分为天波和地波传播，天波传播信道为变参信道，而地波传播信道近似为恒 参信道，基本不受气象影响，且干扰源的逼近查找基本利用地波。本文采用 Matlab 仿真验 证，对地波传播及影响其传播的因素进行深入分析研究，为干扰查找工作提供一定帮助。
关键词：短波地波电气参数极化地波场强地波传播
������cr km = 80Ϝ−
1
3
MHz
− −(3)
图 2 示出临界距离与频率的关系。地 波传播场强计算应按照路径长度是否大于临界距离分别计算。
5、电波极化 地波的传播与电波的极化有关， 理论计算和实验数据均证明地波传播不适合采用水平极 化方式进行传播。当采用水平极化辐射时，路径上的地波衰减将明显变大。这是因为，当电 场为水平极化时，电场方向平行地面，传播在地面上引起较大的感应电流，致使电波产生很 大的衰减。对于垂直极化波，其电波能量同样要被地面吸收，但由于电场方向与地面垂直， 它在地面上产生的感应电流远比水平极化波的要小，所以地面吸收小。 另一方面，在电气参数良好的平面上，垂直极化和水平极化衰减的程度差别很大；而电 气参数不好的平面上，两种情况的差别就减小。但不论在什么情况下，水平极化的路径衰减 都比垂直极化的高， 因此， 在考虑利用地波传播的短波路径上， 一般总是使用垂直极化天线， 而不使用水平极化天线。 三、地波传播场强计算 1、地波场强计算 当地波在自由空间传播，在离开发射点一定距离处的场强根据 ITU 建议书 525-2 可得， 见式 4：
比较，检验相同条件下的场强值如图3所示。 设置辐射单元为短的垂直单极子，辐射功率为1kW，天线方向性系数为3；测试环境为干 燥土地(=3 )；在100公里范围内按照短波频段频率值分别取1km、2km、3km、6km、10km、 20km、30km、50km、100km共9个点带入Van Boer经验公式计算，见表3，测得场强值标注 在相同条件下建议书中传播曲线上，如图3红点所示： 表3 Van Boer经验公式计算与ITU-R P.368-9建议书传播曲线比较 场 强 频率 3MHz 均差 距离
d=55.5km E1- E2
1 km 2 km 3 km 6 km 10 km 20 km 30 km 50 km
100 km
4.1 2.34 2.19 1.41 1.19 0.87 1.73 1.27 3.67
注： （1）表中 d 表示每个频率的临界距离； （2） 表格中左上角阴影部分因为传播距离相对波长而言太近， 根据天线复坡印亭向量的 实部计算公式可知，天线在近场距离内不能有效辐射。 （3）表格中右下角阴影部分表示该点大于临界距离 在同一距离下，在 3-30MHz 频段范围内频率在远场区域，本文模型与 ITU-R P.368 传播距离的变大，Van Boer 经验公 式计算误差增大。 图3 Rec.ITU-R P.368-9传播曲线与Van Boer经验公式比较图
图 1 穿透深度δ 和频率的函数关系 图 1 中纵坐标表示为穿透深度δ(m)，横坐标表示为频率(MHz)； A：海水；B：湿润土地；C：淡水；D：中等干燥土地；E：非常干燥土地；F：淡水冰面。 4、地球曲率： 当发射端和接收端距离小于临界距离时， 可以认为地面是一个平面。 当收发距离超过临 界距离，则必须考虑地球的曲率，把它看成是一个球面；因此我们需要通过临界距离与频率 的关系进行经验性描述如下，见式 3： 图 2、临界距离与频率的函数关系
四、结论 综上所述，地面的起伏性、地面的电气参数、无线电波穿透性、频率和传播距离受地球 曲率影响以及电波的极化等对短波地波传播的影响是十分显著的。 故在实际应用中， 尤其在
干扰源逼近查找中应深入分析地波传播特性及其影响因素， 为短波监测测向工作提供一定帮 助。
一、概述 短波地波是沿着地面传播的， 因此地波传播的情况主要取决于地面 （包括电波能够穿透 的地层）的电气特性。地波在导电性能良好的海面上传播时，衰减较小；反之，电波在干燥 的砂地上、森林地区或地形起伏很大的山区传播时，衰减则很大。 地波衰减与工作频率有密切关系，频率越高，衰减越大。在海面上，通信距离最远可 达 1000 公里；在电气性能相对很差的陆地上，通信距离只有几十公里。 由于地表上的地貌、地物以及土壤的电气参数都不会随时间很快的发生变化，而且基 本上不受气象影响，因此地波传播几乎不存在日变化和夜变化，利用地波通信，不需要像天 波那样，为了维持链路畅通而经常改变工作频率。地波信号稳定，色散效应很小。地波的衰 减虽然随地面条件和工作频率而异，但和天波相比，对其衰减进行预测要容易的多。 在规划设计短波地波传播链路时， 应详细了解链路路径上的地理和地质条件， 例如水面 情况、土壤种类、地层结构、地形起伏、地表植被等。地面对地波传播的影响情况主要与下 面几个方面有关：地面的起伏性、地面的电气参数、无线电波穿透性、频率和传播距离受地 球曲率影响、电波的极化等。本文就这五方面根据 ITU-R 368-9 等建议书及常见的范·德·波 尔公式，结合实际测试情况，利用 Matlab 软件对地波传播进行深入分析。 二、影响地波传播的主要因素 1、地面的起伏性 实际的地面由于地形地貌的起伏以及介质的变化（尤其是水、陆的变化） ，并不是均匀 光滑的，但当电波波长比地面起伏度大得多时，地面可以近似认为是光滑的；对于短波 （10m-100m）而言，一般使用其低端频率(3-5MHz)。对于中长波（100m-10Km）,除高山外 都可以看成光滑地面。 2、地面的电气参数 由于地面的性质、地貌、地物等情况都会影响电波传播，因此对短波地波传播而言，知 道传播链路的地面电气参数是必不可少的。 任何媒质的电气特性都可以用三个参数来表示，他们是磁导率 µ 、电导率ζ 、介电常数 ε 。这几个参数按照下述传播系数表达式共同影响着电波的传播，见式 1： Κ = jωμ σ + ε =jω μ ε − j σ ω ---------（1） ------这里假定时间相关性的形式为 exp(jωt) 大地的磁导率 µ 通常可以认为等于自由空间的磁导率，即相对磁导率为 1。因此在大多 数传播问题中，可以只考虑介电常数ε 和电导率ζ 。 在电磁场的作用下，大地上既存在位移电流又存在传导电流，位移电流密度为ωεrE，传 导电流密度为ωE。通常根据传导电流密度和位移电流密度的比值σ/ωεr=60σλ/εr 来评定媒质 的导电性能。当 60σλ/εr »1 时，媒质具有良导电性能；当 60σλ/εr «1 时，媒质具有电介质性 质；当 60σλ/εr≈1 时，媒质具有半导体性质。