传输与接入考试大气对微波传播的影响

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1.大气对微波传播的影响

由于微波中继通信的电磁波传播主要在对流层中完成,因此讨论大气对微波传播的影响，实际是讨论对流层对微波传播的影响。对流层的影响主要表现在3个方面：氧气分子和水蒸汽分子对电磁波的吸收，雨、雾、雪等气象微粒对电磁波的吸收和散射，对流层结构的不均匀性对电磁波的折射。当微波中继通信系统的工作频段在10GHz以下时，前两个方面的影响不显着，只霈考虑对流层折射的影响：当工作频段在10GHz以上时，3个方面的影响都需考虑。这里只讨论对流层折射的影响。

对流层不同髙度的大气压力、温度和湿度不同，因而其折射率也不同，使其中的微波传播不是按直线而是按曲线前进，如图13-4所示，如果按照电磁波传播的曲线轨迹来进行有关分析和计算，将带来很大不便；因此人为引入等效地球半径的概念，可以将电磁波射线看作直线，如图13-7所示。

实际地球半径办修正为等效地球半径的条件是修正前后的电磁波射线与地球表面之间的传播余隙相等，或电磁波射线与地球表面之间的相对曲率保持不变。由此推出等效地球半径的表示式为

气象条件的影响，所以K是反映对流层折射的重要参数。根据实际测量结果，温带地区K的平均值为4/3,此时的折射称为标准折射，当然，一个地区某个时候的实际尺值与当时的气象条件有关，可以在平均值的较大范围内变化。A：值介于0和1之间称为负折射，即等效地球半径小于实际地球半径，使电磁波射线与地球表面之间的传播余隙减小，电磁波射线就可能被地表障碍物阻挡而造成严重损耗。因此，在进行微波中间站站址选择和微波线路设计时，应考虑K减小到最小值时传播余隙是否足够。

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