對流層波導電波傳播
正文
對流層波導的特徵部分是波導層,其折射模數M的梯度
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套用射線理論可將波導傳播概略地表示為圖中右部的發自T點的射線。當初始俯、仰角小於臨界角θ婞時,射線在波導中傳播;大於θ婞時,射線則會穿出波導。波導層中的某些點有多條射線通過即形成干涉區,而某些區域沒有射線通過,稱為“射電洞”。這兩個區域之間為焦斑區,其周圍電平衰減甚微。這就是主要的波導層。套用折射定律,當發射點T位於波導層底部時,臨界角θc為
對流層波導不象金屬波導管那樣有銳邊界面,其厚度D(米)也不能明確確定。因此,其臨界波長也不能明確確定。根據波動理論可近似地求得臨界波長λc為
λc≈1.9×10-4D (m)
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Lb=32.4+20lgf+10lgd+C1d+Lc (dB)
式中f 為頻率(兆赫);d為距離(公里);C1為泄漏係數(分貝/公里);Lc為耦合損耗。當波長小於臨界波長λc時,C1是比較小的。如果發射點和接收點均位於波導內,則Lc主要來自天線與介質間的耦合損耗。形成波導的氣象條件是逆溫層和濕度的隨高度劇減。建立這個條件的大氣過程主要是:①蒸發過程(由於海面和水面的水汽蒸發而在貼近水面處形成高濕度層);②輻射冷卻過程(晴空夜晚,由於地面冷卻而形成逆溫層);③平流過程(陸地上的乾暖空氣吹向濕冷的海面);④氣流下沉過程(在高壓區,下沉氣流絕熱壓縮而增溫,並輻射於濕冷的下墊氣層上)。結合這一過程,考慮天氣形勢以及各部位的風向、下墊面的特點,並進行一定的特徵量的測量,即可對波導進行預報。總的說來,高壓形勢有利於波導。