無線電波段劃分及傳播方式

1、無線電波段劃分及傳播方式      頻率從幾十Hz(甚至更低)到3000GHz左右(波長(zhǎng)從幾十Mm到0.1mm左右)頻譜范圍內(nèi)的電磁波，稱為無線電波。電波旅行不依靠電線，也不象聲波那樣，必須依靠空氣媒介幫它傳播，有些電波能夠在地球表面?zhèn)鞑?，有些波能夠在空間直線傳播，也能夠從大氣層上空反射傳播，有些波甚至能穿透大氣層，飛向遙遠(yuǎn)的宇宙空間。發(fā)信天線或自然輻射源所輻射的無線電波，通過自然條件下的媒質(zhì)到達(dá)收信天線的過程，就稱為無線電波的傳播。     無線電波的頻譜，根據(jù)它們的特點(diǎn)可以劃分為表所示釣幾個(gè)波段。根據(jù)

2、頻譜和需要，可以進(jìn)行通信、廣播、電視、導(dǎo)航和探測(cè)等，但不同波段電波的傳播特性有很大差別。光速÷頻率=波長(zhǎng)無線電波波段劃分波段名稱波長(zhǎng)范圍(m)頻段名稱頻率范圍超長(zhǎng)波長(zhǎng)波中波短波1,000,00010,00010,0001,0001,0001001001010110.10.10.010.010.001甚低頻低頻中頻高頻甚高頻特高頻超高頻極高頻330KHz30300KHz3003,000KHz330MHz30300MHz3003,000MHz330GHz30300GHz超短波米波分米波厘米波毫米波 電波主要傳播方式    電波傳輸不依靠電線，也不象

3、聲波那樣，必須依靠空氣媒介幫它傳播，有些電波能夠在地球表面?zhèn)鞑?，有些波能夠在空間直線傳播，也能夠從大氣層上空反射傳播，有些波甚至能穿透大氣層，飛向遙遠(yuǎn)的宇宙空間。     任何一種無線電信號(hào)傳輸系統(tǒng)均由發(fā)信部分、收信部分和傳輸媒質(zhì)三部分組成。傳輸無線電信號(hào)的媒質(zhì)主要有地表、對(duì)流層和電離層等，這些媒質(zhì)的電特性對(duì)不同波段的無線電波的傳播有著不同的影響。根據(jù)媒質(zhì)及不同媒質(zhì)分界面對(duì)電波傳播產(chǎn)生的主要影響，可將電波傳播方式分成下列幾種： 地表傳播    對(duì)有些電波來說，地球本身就是一個(gè)障礙物。當(dāng)接收天線距離發(fā)射天線較遠(yuǎn)時(shí)，地

4、面就象拱形大橋?qū)烧吒糸_。那些走直線的電波就過不去了。只有某些電波能夠沿著地球拱起的部分傳播出去，這種沿著地球表面?zhèn)鞑サ碾姴ň徒械夭ǎ步斜砻娌?。地面波傳播無線電波沿著地球表面的傳播方式，稱為地面波傳播。其特點(diǎn)是信號(hào)比較穩(wěn)定，但電波頻率愈高，地面波隨距離的增加衰減愈快。因此，這種傳播方式主要適用于長(zhǎng)波和中波波段。天波傳播    聲音碰到墻壁或高山就會(huì)反射回來形成回聲，光線射到鏡面上也會(huì)反射。無線電波也能夠反射。在大氣層中，從幾十公里至幾百公里的高空有幾層“電離層”形成了一種天然的反射體，就象一只懸空的金屬蓋，電波射到“電離層就會(huì)被反射回來，走這一途徑的電

5、波就稱為天波或反射波。在電波中，主要是短波具有這種特性。    電離層是怎樣形成的呢？原來，有些氣層受到陽光照射，就會(huì)產(chǎn)生電離。太陽表面溫度大約有6000，它輻射出來的電磁波包含很寬的頻帶。其中紫外線部分會(huì)對(duì)大氣層上空氣體產(chǎn)生電離作用，這是形成電離層的主要原因。 電離層一方面反射電波，另一方面也要吸收電波。電離層對(duì)電波的反射和吸收與頻率(波長(zhǎng))有關(guān)。頻率越高，吸收越少，頻率越低，吸收越多。所以，短波的天波可以用作遠(yuǎn)距離通訊。此外，反射和吸收與白天還是黑夜也有關(guān)。白天，電離層可把中波幾乎全部吸收掉，收音機(jī)只能收聽當(dāng)?shù)氐碾娕_(tái)，而夜里卻能收到遠(yuǎn)距離的電臺(tái)。對(duì)于短波，電離

6、層吸收得較少，所以短波收音機(jī)不論白天黑夜都能收到遠(yuǎn)距離的電臺(tái)。不過，電離層是變動(dòng)的，反射的天波時(shí)強(qiáng)時(shí)弱，所以，從收音機(jī)聽到的聲音忽大忽小，并不穩(wěn)定。 視距傳播、散射傳播及波導(dǎo)模傳播    視距傳播是指：若收、發(fā)天線離地面的高度遠(yuǎn)大于波長(zhǎng)，電波直接從發(fā)信天線傳到收信地點(diǎn)(有時(shí)有地面反射波)。這種傳播方式僅限于視線距離以內(nèi)。目前廣泛使用的超短波通信和衛(wèi)星通信的電波傳播均屬這種傳播方式。     散射傳播是利用對(duì)流層或電離層中介質(zhì)的不均勻性或流星通過大氣時(shí)的電離余跡對(duì)電磁波的散射作用來實(shí)現(xiàn)超視矩傳播。這種傳播方式主要用于

7、超短波和微波遠(yuǎn)距離通信。     超短波的傳播特性比較特殊，它既不能繞射，也不能被電離層反射，而只能以直線傳播。以直線傳播的波就叫做空間波或直接波。由于空間波不會(huì)拐彎，因此它的傳播距離就受到限制。發(fā)射天線架得越高，空間波傳得越遠(yuǎn)。所以電視發(fā)射天線和電視接收天線應(yīng)盡量架得高一些。盡管如此，傳播距離仍受到地球拱形表面的阻擋，實(shí)際只有50km左右。     超短波不能被電離層反射，但它能穿透電離層，所以在地球的上空就無阻隔可言，這樣，我們就可以利用空間波與發(fā)射到遙遠(yuǎn)太空去的宇宙飛船、人造衛(wèi)星等取得聯(lián)系。此外，衛(wèi)星中繼通訊

8、，衛(wèi)星電視轉(zhuǎn)播等也主要是利用天波傳輸途徑。     波導(dǎo)模傳播電波是指：在電離層下緣和地面所組成的同心球殼形波導(dǎo)內(nèi)的傳播。長(zhǎng)波、超長(zhǎng)波或極長(zhǎng)波利用這種傳播方式能以較小的衰減進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信。     在實(shí)際通信中往往是取以上五種傳播方式中的一種作為主要的傳播途徑，但也有幾種傳播方式并存來傳播無線電波的。一般情況下都是根據(jù)使用波段的特點(diǎn)，利用天線的方向性來限定一種主要的傳播方式。業(yè)余波段的劃分和怎樣利用不同的業(yè)務(wù)波段 1、 160米波段（1.82.0MHz） 這是一個(gè)屬于中波(MF)波段的業(yè)務(wù)頻段。應(yīng)該記住，

9、業(yè)務(wù)無線電通信的前輩們就是從這些低頻率開始為人類作出巨大貢獻(xiàn)的。   這個(gè)波段的電波以地波傳播為主。一般來說，地波傳播的最大距離只有250公里，所以在太陽黑子活動(dòng)的一般年份，這個(gè)頻段只能用于本地、附近地區(qū)間的通信。但大量實(shí)踐證明，在冬季黎明前的一兩個(gè)小時(shí)內(nèi)，在太陽落山前的一小時(shí)內(nèi)，它有可能傳播到幾千公里以外的地方。所以，國(guó)際上在每年的一、二月份都要為160米波段專門組織比賽，讓熱衷于這個(gè)波段通信的愛好者得以大顯身手。 各國(guó)對(duì)這個(gè)波段的劃分使用存在一些差別，如中國(guó)、美國(guó)、英國(guó)都是1.82.0MHz，澳大利亞是1.81.860MHz，而新西蘭則分為1.8031.813、1.87

10、51.900MHz兩段。所以我們常需要“異頻工作”方式來彌補(bǔ)各國(guó)規(guī)定上的不同，比如我們要和澳大利亞聯(lián)絡(luò)，就可在高手1.860MHz的頻率上發(fā)射，而在低于1.860MHz的頻道上收聽。2、        80米波段（3.53.9MHz）這是屬于HF段中頻率最低的業(yè)余頻段，也是一個(gè)最有利于初學(xué)者以較低的成本自制收發(fā)信設(shè)備的頻段。和160米波段一樣，它一般也是靠地波傳播，晚上（一般要到零點(diǎn)以后）和鄰近國(guó)家的聯(lián)絡(luò)比較有保障。在太陽黑子活動(dòng)相對(duì)平靜的年份，晚上DX的效果相當(dāng)不錯(cuò)，白天由于電離層的反射有時(shí)也能達(dá)到300公里遠(yuǎn)的

11、地方。應(yīng)該了解，3.75MHz是國(guó)際規(guī)定的慢掃描電視（SSTV）信道。80米波段和160米波段在夏季都會(huì)受到幾百公里之內(nèi)雷電干擾以及非業(yè)務(wù)電臺(tái)的干擾。3、         40米波段（7.07.1MHz）這是一個(gè)專用的業(yè)務(wù)波段。在太陽黑子活動(dòng)水平較低的年份，白天這個(gè)波段可以很好地用做省內(nèi)或鄰相互間聯(lián)絡(luò)。到了太陽黑子活動(dòng)高峰年，就有可能只能和本地電臺(tái)聯(lián)絡(luò)。晚上或是傍晚和清晨，在這個(gè)波段上可以聯(lián)絡(luò)到世界各地的電臺(tái)。 各個(gè)國(guó)家對(duì)這個(gè)波段的規(guī)定也有所不同，比如美國(guó)可使用7.07.3MHz的范圍，其中7.157.3

12、MHz可以用話工作，而處于第三區(qū)的我國(guó)只能用7.07.1MHz，因此有時(shí)會(huì)要求在聯(lián)系中使用異頻工作的方式。4、            20米波段（14.014.35MHz） 這是愛好者使用最多的“黃金”頻段之一許多國(guó)家規(guī)定有了高等級(jí)執(zhí)照才能在這個(gè)頻段上工作。無論是白天還是晚上，甚至在太陽黑子活動(dòng)的高峰期，也還能夠用這個(gè)波段和世界各地聯(lián)絡(luò)。和前面介紹的波段不同，這個(gè)波段開始出現(xiàn)“越距現(xiàn)象”了。即出現(xiàn)了一個(gè)地波傳播到達(dá)不了，而天波一次單跳又超越了過去的電波無法到達(dá)的“寂靜區(qū)”。這

13、是天波傳播的一個(gè)特有的現(xiàn)象。受越距現(xiàn)象影響的主要是省內(nèi)或鄰近省電臺(tái)之間的聯(lián)絡(luò)，比如北京和天津等地，南京和鎮(zhèn)江、蘇州、上海等地在多數(shù)情況下都不能用20米波段進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。但由于電離層是在不斷變化之中，所以寂靜區(qū)的范圍不是固定不變的。5、                15米波段（21.021.45MHz） 這是一個(gè)最熱鬧的波段，世界范圍內(nèi)大量的新手也都活躍在這個(gè)頻段里。在太陽黑子活動(dòng)的低潮期，15米波段可以很好地用于遠(yuǎn)程通信，即使在太陽黑子活

14、動(dòng)的高峰期，它也是比較可靠的。而且，它常與20米波段相輔相成，比如在20米波段上與歐美聯(lián)絡(luò)不好了，這時(shí)它卻變得好起來了。 15米波段的越距現(xiàn)象更加明顯，尤其是在隆冬和盛夏季節(jié)，聽本省或國(guó)內(nèi)電臺(tái)是很困難的。這個(gè)波段上有很多小功率電臺(tái)活動(dòng)。如日本在21.21021.440MHz中分配了24個(gè)頻道專門供給5瓦以下的小功率電臺(tái)使用。6、                 10米波段（28.029.7MHz） 這是一個(gè)理想的低功率遠(yuǎn)距離通

15、信波段，甚至在太陽黑子活動(dòng)的高峰期也是如此。當(dāng)這個(gè)頻段開通時(shí)（即傳播情況比較好時(shí)）能達(dá)到像打電話那樣的通信效果。由于頻率比較高，晚上電離層較小的密度已不能對(duì)其形成反射，所以這個(gè)頻段的遠(yuǎn)程通信只能在白天。10米波段的天線設(shè)備是整個(gè)短波中尺寸最小的，而傳播過程中的繞射能力又比超短波的強(qiáng)，所以許多愛好者在中、近距離上用這個(gè)波段進(jìn)行移動(dòng)通信。 在10米波段上，28.028.2MHz一般用于電報(bào)，28.228.25MHz是世界范圍的10米波段業(yè)務(wù)無線電信標(biāo)臺(tái)（BEACON），28.25MHz以上一般用于話，而29.429.5MHz是業(yè)余衛(wèi)生通信用的頻率。7、    

16、;            6米波段（5054MHz） 6米波段屬于VHF（甚高頻）頻段，其傳播方式接近于光波，在視距范圍內(nèi)能保證可靠的通信許多國(guó)家建有愛好者共用的6米波段自動(dòng)中轉(zhuǎn)系統(tǒng)，如澳大利亞，愛好者利用它可以用手持式對(duì)講機(jī)進(jìn)行環(huán)澳洲通信。 在大量的通信試驗(yàn)中人們發(fā)現(xiàn)，6米波也可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信。比如，我國(guó)蘇州市的愛好者就在這個(gè)波段上，同澳大利亞等幾十個(gè)國(guó)家的業(yè)務(wù)電臺(tái)聯(lián)絡(luò)過；又比如，澳大利亞愛好者經(jīng)常能在當(dāng)?shù)厥盏轿覈?guó)江蘇電視臺(tái)一頻道的信號(hào)（48.556.5MHz）。這是怎么

17、回事呢？這是國(guó)為在大氣層底部的對(duì)流層中，各種氣候現(xiàn)象產(chǎn)生了許多冷熱氣團(tuán)的環(huán)流，而大氣層上部的同溫層卻不受其影響。這種大氣物理特性的不均勻改變了甚高頻電波的方向，使其尚著對(duì)流層和同溫層之間的“夾層”傳向遠(yuǎn)方。這種現(xiàn)象也被稱為“大氣波導(dǎo)”。在微波波段，電磁波的傳輸往往要用一種叫“波導(dǎo)管”的器件。這種金屬管子內(nèi)壁光亮如鏡，電磁波在里面由管壁邊疆反射跳躍前進(jìn)。這和我們所說的“對(duì)流層傳播”十分相似。當(dāng)然，這種被稱為“對(duì)流層傳播”的現(xiàn)象是受氣象影響的，因而每次的持續(xù)時(shí)間不會(huì)很長(zhǎng)。 現(xiàn)代科學(xué)證明，在電離層E層的底部會(huì)出現(xiàn)一些電子密度不均勻的區(qū)域，對(duì)于頻率為40至60MHz 的無線電波有較好的散射作用。它有作

18、用距離達(dá)1000至2200千米，有衰落現(xiàn)象，但不受電離層騷擾影響。現(xiàn)代科學(xué)還證明，每晝夜有數(shù)以千億計(jì)的流星進(jìn)入大氣層。這些流星在80至120千米的高空燒毀，形成一條細(xì)而長(zhǎng)的電離子氣體柱并迅速擴(kuò)散。這對(duì)于工作頻率為20至100MHz的無線電波來講，也是一個(gè)良好的散射媒體。而且由于這種“流星余跡”的散射點(diǎn)高，作用距離可達(dá)2000千米以上。多么誘人的DX傳播條件！讓我們一起努力實(shí)踐早日分享這些科學(xué)成果吧。8.、