超視距傳播

超視距傳播

超視距傳播是指電磁波實際的傳播距離超過兩點間的直達距離。電波通過發射天線向空中輻射, 受到空中傳播媒質的反射或散射會造成電波的超視距傳播 。 電波的超視距傳播是在一定的條件下出現的,具有隨機性強、衰落現象嚴重、傳播距離遠等特點,但其發生與否是可以預測的。

系統介紹

電波(電磁波)按波長從大到小的順序分為:無線電波、紅外線、可見光、紫外線、x射線、γ射線。

電子對抗系統,特別是各類偵察、干擾設備的性能和所處的電波傳播環境具有密切的聯繫。由於各種媒質的電性能差異很大,其收發通道傳輸機制涉及到電波的吸收、折射、反射 、散 射 、繞射 、導引 、諧振 、多徑干涉 和都卜勒頻移等一系列物理過程。這些過程造成了對電波傳播的衰減、衰落 、極化偏移和 時頻畸變等對通信不 利 的影 響;另一方面 ,也產生了使電波實現超視距傳播的條件,使我們能夠在這種情況下遠距離的偵察敵方地面和空中的雷達、通信電磁信號 。

超微波

介紹

超微波信號是指頻率在30MHz~30GHz的超短波和微波信號,超微波信號的超視距傳播是早己發現的傳播現象。超微波主要是對流層傳播的電波,在低於100MHz的超微波頻率上,尤其是在接近 30MHz 的頻率 ,其超視距傳播類似短波 ,通過電離層的反射、折射或者散射實現超視距傳播。而在高於 100MHz的頻率上,不能像短波藉助於電離層反射實現超視距傳播 ,因為電離層對它來說幾乎是透明的,也不能憑藉沿著地球表面的繞射進行超視 距傳播,因為其球面繞射衰減隨著距離增加而迅速加劇。

超微波超視距傳播主要有兩種方式 :一是對流層散射 ,適用頻率 100MHz ~10GHz,傳輸損耗大 ,可以連續穩定地進行超視距傳播;二是大氣波 導,主要 影響大約 1GHz以上頻率的信號,與大氣折射率梯度分布有關,只有在特定的氣象條件下才會出現。超微波的超視距傳播拓展了信號探測的範圍,可以及早發現雷達、通信等電子設備活動狀況,具有重要的套用價值。

傳播原理

1.大氣波導傳播原理

大氣波導是反常的大氣條件引起的,即當陷獲的氣象條件出現的時候,超微波信號陷獲其中,傳播損耗明顯減小,從而讓電波實現遠距離超視距傳播。

2.對流層散射傳播原理

對流層分布著大量的非均勻體(或稱散射體),超微波電波通過這種非均勻體時,除沿途遭受折射外,還被非均勻體再次輻射,即對流散射。對於對流層散射傳播,目前己經提出3種傳播機制,即湍流非相干散射、不規則層相干反射以及穩定層相干反射。

湍流非相干散射認為對流層散射源於對流層中的湍流運動。

在對流層中經常出現不同高度的雲層,在雲層的邊際和冷暖空氣的交界面上,由於溫度、濕度以及壓力的急劇變化,折射指數的變化比較劇烈,從而形成一種銳變層。非相干反射理論認為,這類不規則層對電波的非相干部分反射,就是電波超視距對流層傳播的起因。

穩定層相干理論認為,電波超視距傳播起因於介電常數隨高度變化而呈較穩定的非線性分布。

傳播套用

1.基於對流層散射的套用:對流層散射通信,對流層散射無源探測

2.基於大氣波導的套用:超視距雷達探測,超視距輔助決策

超視距雷達

電磁波傳播技術已廣泛地套用於各種形式的雷達、 衛星通信和蜂窩通信等各種通信系統。電磁波的傳播受到對流層環境的影響,這使對流層電磁波傳播研究成 為電磁波研究的一個重要領域 。

超視距雷達按電磁波傳播方式不同,可分為天波超視距雷達和地波超視距雷達兩類。前者利用電離層折射,後者利用地球表面繞射。


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