無線電波傳播方式與各頻段的利用

孔春雷

（空軍工程大學航空機務士官學校，河南 信陽 464000）

0 引 言

無線電波在傳播過程中容易受到外部環(huán)境影響，需要根據信號傳播的需求來選擇不同的傳播方式，從而使傳播損耗控制在一定區(qū)間內。隨著科學技術的不斷發(fā)展，更多的無線電波傳播方式得以利用，各個頻段的無線電波也分別應用于不同的通信需求。在通信系統(tǒng)建設過程中，需要重視無線電的傳播折射率和吸收衰減量，利用高效的傳播方式和正確的電波頻段來實現穩(wěn)定通信。對無線電波通信技術的應用需要充分了解相關傳播方式的工作原理和優(yōu)缺點，進而確保在實際應用過程中能夠充分利用各頻段的無線電波，促進社會經濟的不斷發(fā)展。

1 無線電波傳播概述

無線電波是指在自由空間內傳播的電磁波，根據無線電波波長和頻率的不同，其傳播方式也有多種類型，其中波長短、頻率高的無線電波在單位時間內傳輸的信息更多。從物理角度來看，無線電波的傳播有直射、反射、折射、穿透、繞射以及散射等情況，在傳播方式上也會有相應的優(yōu)缺點。無線電波能夠實現在多種介質中的傳播，其中包括地殼高溫電離層、地殼介質巖層、地殼表面導電層、大氣對流層以及高空電離層幾種，傳播方式也在傳播介質和傳播原理的影響下形成了眾多類型[1]。但在社會生產生活中，根據實際需求的不同，無線通信系統(tǒng)的建設對相關傳播方式有著嚴格的要求，需要用特定的傳播方式為基礎來建立相應的通信系統(tǒng)，無線電波的各個頻段也可以分別用于不同的通信技術中。

2 無線電波的傳播方式

自無線電波通信技術發(fā)展以來，眾多傳播方式也相繼得到應用，主要使用的有波導方式、地波方式、天波方式、空間波方式、饒射方式、對流層散射方式以及視距傳播方式。在無線電波的發(fā)射與接收過程中，信號發(fā)射點、信號接收點、傳播距離、中間障礙等對其實際傳播效果都有著極大的影響。不同傳播方式所受影響的程度也有差異，能夠分別應用到不同的通信場景中。

（1）波導方式。在無線電波頻率低于30 kHz時，電磁波無法有效穿過電離層，通常在電離層下方與地表上方的空間內傳播。以地殼巖層為介質形成地殼波導的傳播模式能夠有效地提高電波傳播范圍，相應的無線電波波長一般也在10 km以上，但由于地下施工難度較高，信號發(fā)射與接收設施建設難度大，因此還不能應用于實際通信[2]。

（2）地波方式。地波主要在地球表面進行傳播，適用于中波以下的無線波頻。該傳播方式不會受天氣影響，同時吸收衰減率也會隨傳播距離的提升而增加，通信信號較為穩(wěn)定。

（3）天波方式。天波方式也指電離層傳播方式，由天線向天空發(fā)射電波，經電離層折射后又返回地面，再通過地面反射回電離層，多次的折射能夠實現無線電波的遠距離傳播。電離層根據高度分為D、E、F1和F2等多個層次，在不同電離層的電波折射能力有所不同，因此對無線電波的頻段也有著相應的要求。多跳電離層傳播的方式會在電離層反射時出現吸收衰減，傳播距離越遠也就意味著反射衰減的程度更高。

（4）空間波方式?？臻g波方式是指無線電波在固定空間內進行的傳播，主要是短距離內的直射波與反射波。直射波是信號發(fā)射點與信號接收點之間的直接傳播，因此容易受到中間障礙的影響，如家電遙控中常見的信號阻隔現象。而反射波則是指在無線電波遇到光滑鏡面后形成的反射，同樣也能夠實現無線電波的信號傳輸。

（5）饒射方式。饒射方式也可以稱為衍射傳播，是指無線電波信號在遇到彎曲的球面阻礙時，部分無限電波通過傳播方向的扭曲而發(fā)生的饒射現象。地球表面本身也具有一定的彎曲度，因此無線電波的傳播能夠實現一定程度的超視距傳播。

（6）對流層散射方式。在大氣中的對流層能夠對無線電波造成散射影響，而通過散射原理的利用，也能夠實現無線電波的散射傳播。

（7）視距傳播方式。視距傳播是指衛(wèi)星廣播通信的點對點傳播，被廣泛應用于廣播通信和移動通信，而傳播方式也受到大氣層內部環(huán)境的嚴重影響。不良天氣的出現會導致無線電波傳播能力的下降，因此對波頻的選擇一般控制在10 MHz～20 GHz，適用于地空傳播。

3 無線電波各頻段的利用

在無線電波的傳播過程中，根據波頻的高低可以分為甚低頻（3～30 kHz）、低頻（30～300 kHz）、中頻（300～3 000 kHz）、高頻（3～ 30 MHz）、甚高頻（30～300 MHz）、特高頻（300～3 000 MHz）、超高頻（3～30 GHz）以及極高頻（30～3 000 GHz）。波頻越低，無線電傳播距離越長，但電波攜帶的信息和可用帶寬極低，更適用于世界范圍內的長距離導航等。中高頻的無線電波能夠應用到點對點的廣播通信上，但通信內容有效，信號延遲也較高；高頻以上的無線電波通信內容更多，但傳輸距離更短，適用于點對點移動通信、視頻廣播以及個人衛(wèi)星通信等[3]。30 MHz～3 GHz是常用的通信波頻，有著大量的固定和移動業(yè)務，數字蜂窩基站的核準頻率范圍為870～880 MHz和825～835 MHz，而海事衛(wèi)星地球站的核準頻率范圍為1 626.5～1 646.5 MHz和1 525～1 545 MHz。因此，在無線電波傳輸過程中需要根據實際需求來選擇波頻，并根據地方政策來建設相應的通信系統(tǒng)，避免不同通信系統(tǒng)之間的無線電波干擾[4,5]。在此基礎上，針對兩點通信之間的距離和阻礙等，選擇合適的通信頻段能夠有效減少外部影響，將無線電波傳輸過程中的吸收衰減控制在合適范圍內。

4 結 論

對無線電波的研究和探索能夠促進無線通信技術的發(fā)展。隨著我國移動通信技術的不斷發(fā)展，對無線電波的應用也進行了更多的實踐。在全球化的競爭形勢下，對無線電波應用研究也需要迎來更加多元化的發(fā)展，實現社會生產和經濟科技水平的全面提高。