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(波長從幾十Mm到0.1mm左右)頻譜范圍內的電磁波，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到達收信天線的過程，就稱為無線電波的傳播。     無線電波的頻譜，根據(jù)它們的特點可以劃分為表所示釣幾個波段。根據(jù)

2、頻譜和需要，可以進行通信、廣播、電視、導航和探測等，但不同波段電波的傳播特性有很大差別。光速÷頻率=波長無線電波波段劃分波段名稱波長范圍(m)頻段名稱頻率范圍超長波長波中波短波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，飛向遙遠的宇宙空間。     任何一種無線電信號傳輸系統(tǒng)均由發(fā)信部分、收信部分和傳輸媒質三部分組成。傳輸無線電信號的媒質主要有地表、對流層和電離層等，這些媒質的電特性對不同波段的無線電波的傳播有著不同的影響。根據(jù)媒質及不同媒質分界面對電波傳播產生的主要影響，可將電波傳播方式分成下列幾種： 地表傳播    對有些電波來說，地球本身就是一個障礙物。當接收天線距離發(fā)射天線較遠時，地

4、面就象拱形大橋將兩者隔開。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。其特點是信號比較穩(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波和中波波段。天波傳播    聲音碰到墻壁或高山就會反射回來形成回聲，光線射到鏡面上也會反射。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，就會產生電離。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。其中紫外線部分會對大氣層上空氣體產生電離作用，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。電離層對電波的反射和吸收與頻率(波長)有關。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距離通訊。此外，反射和吸收與白天還是黑夜也有關。白天，電離層可把中波幾乎全部吸收掉，收音機只能收聽當?shù)氐碾娕_，而夜里卻能收到遠距離的電臺。對于短波，電離

6、層吸收得較少，所以短波收音機不論白天黑夜都能收到遠距離的電臺。不過，電離層是變動的，反射的天波時強時弱，所以，從收音機聽到的聲音忽大忽小，并不穩(wěn)定。 視距傳播、散射傳播及波導模傳播    視距傳播是指：若收、發(fā)天線離地面的高度遠大于波長，電波直接從發(fā)信天線傳到收信地點(有時有地面反射波)。這種傳播方式僅限于視線距離以內。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。     散射傳播是利用對流層或電離層中介質的不均勻性或流星通過大氣時的電離余跡對電磁波的散射作用來實現(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。所以電視發(fā)射天線和電視接收天線應盡量架得高一些。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)星電視轉播等也主要是利用天波傳輸途徑。     波導模傳播電波是指：在電離層下緣和地面所組成的同心球殼形波導內的傳播。長波、超長波或極長波利用這種傳播方式能以較小的衰減進行遠距離通信。     在實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，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)務波段 1、 160米波段（1.82.0MHz） 這是一個屬于中波(MF)波段的業(yè)務頻段。應該記住，

9、業(yè)務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的。   這個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的一般年份，這個頻段只能用于本地、附近地區(qū)間的通信。但大量實踐證明，在冬季黎明前的一兩個小時內，在太陽落山前的一小時內，它有可能傳播到幾千公里以外的地方。所以，國際上在每年的一、二月份都要為160米波段專門組織比賽，讓熱衷于這個波段通信的愛好者得以大顯身手。 各國對這個波段的劃分使用存在一些差別，如中國、美國、英國都是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”方式來彌補各國規(guī)定上的不同，比如我們要和澳大利亞聯(lián)絡，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，也是一個最有利于初學者以較低的成本自制收發(fā)信設備的頻段。和160米波段一樣，它一般也是靠地波傳播，晚上（一般要到零點以后）和鄰近國家的聯(lián)絡比較有保障。在太陽黑子活動相對平靜的年份，晚上DX的效果相當不錯，白天由于電離層的反射有時也能達到300公里遠的

11、地方。應該了解，3.75MHz是國際規(guī)定的慢掃描電視（SSTV）信道。80米波段和160米波段在夏季都會受到幾百公里之內雷電干擾以及非業(yè)務電臺的干擾。3、         40米波段（7.07.1MHz）這是一個專用的業(yè)務波段。在太陽黑子活動水平較低的年份，白天這個波段可以很好地用做省內或鄰相互間聯(lián)絡。到了太陽黑子活動高峰年，就有可能只能和本地電臺聯(lián)絡。晚上或是傍晚和清晨，在這個波段上可以聯(lián)絡到世界各地的電臺。 各個國家對這個波段的規(guī)定也有所不同，比如美國可使用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)的我國只能用7.07.1MHz，因此有時會要求在聯(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”頻段之一許多國家規(guī)定有了高等級執(zhí)照才能在這個頻段上工作。無論是白天還是晚上，甚至在太陽黑子活動的高峰期，也還能夠用這個波段和世界各地聯(lián)絡。和前面介紹的波段不同，這個波段開始出現(xiàn)“越距現(xiàn)象”了。即出現(xiàn)了一個地波傳播到達不了，而天波一次單跳又超越了過去的電波無法到達的“寂靜區(qū)”。這

13、是天波傳播的一個特有的現(xiàn)象。受越距現(xiàn)象影響的主要是省內或鄰近省電臺之間的聯(lián)絡，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米波段進行聯(lián)絡。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） 這是一個最熱鬧的波段，世界范圍內大量的新手也都活躍在這個頻段里。在太陽黑子活動的低潮期，15米波段可以很好地用于遠程通信，即使在太陽黑子活

14、動的高峰期，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)絡不好了，這時它卻變得好起來了。 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)，聽本省或國內電臺是很困難的。這個波段上有很多小功率電臺活動。如日本在21.21021.440MHz中分配了24個頻道專門供給5瓦以下的小功率電臺使用。6、                 10米波段（28.029.7MHz） 這是一個理想的低功率遠距離通

15、信波段，甚至在太陽黑子活動的高峰期也是如此。當這個頻段開通時（即傳播情況比較好時）能達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其形成反射，所以這個頻段的遠程通信只能在白天。10米波段的天線設備是整個短波中尺寸最小的，而傳播過程中的繞射能力又比超短波的強，所以許多愛好者在中、近距離上用這個波段進行移動通信。 在10米波段上，28.028.2MHz一般用于電報，28.228.25MHz是世界范圍的10米波段業(yè)務無線電信標臺（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，在視距范圍內能保證可靠的通信許多國家建有愛好者共用的6米波段自動中轉系統(tǒng)，如澳大利亞，愛好者利用它可以用手持式對講機進行環(huán)澳洲通信。 在大量的通信試驗中人們發(fā)現(xiàn)，6米波也可以進行遠距離通信。比如，我國蘇州市的愛好者就在這個波段上，同澳大利亞等幾十個國家的業(yè)務電臺聯(lián)絡過；又比如，澳大利亞愛好者經常能在當?shù)厥盏轿覈K電視臺一頻道的信號（48.556.5MHz）。這是怎么

17、回事呢？這是國為在大氣層底部的對流層中，各種氣候現(xiàn)象產生了許多冷熱氣團的環(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，使其尚著對流層和同溫層之間的“夾層”傳向遠方。這種現(xiàn)象也被稱為“大氣波導”。在微波波段，電磁波的傳輸往往要用一種叫“波導管”的器件。這種金屬管子內壁光亮如鏡，電磁波在里面由管壁邊疆反射跳躍前進。這和我們所說的“對流層傳播”十分相似。當然，這種被稱為“對流層傳播”的現(xiàn)象是受氣象影響的，因而每次的持續(xù)時間不會很長。 現(xiàn)代科學證明，在電離層E層的底部會出現(xiàn)一些電子密度不均勻的區(qū)域，對于頻率為40至60MHz 的無線電波有較好的散射作用。它有作

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