1、 地面對(duì)微波傳播的影響

地面對(duì)電波傳播的影響，其中包括有兩個(gè)方面，一是地面的電特性，二是地球表面的物理結(jié)構(gòu)，包括地形起伏、植物和任意尺寸的人造結(jié)構(gòu)等。 地面的電特性可以用三個(gè)參量――磁導(dǎo)率、介電系數(shù)和電導(dǎo)率來表示，他們對(duì)地面波的傳播特性有很大的影響。但在微波視距傳播中，天線都是高架的，可以完 全忽略地面波成分，地質(zhì)情況僅影響地面反射波的復(fù)合相位。所以說，相對(duì)而言，地面的幾何結(jié)構(gòu)的影響則是主要的。

2、什么是電波的視線距離

由于地球是球形，凸起的地表面會(huì)擋住視線。視線所能到達(dá)的*遠(yuǎn)距離稱為視線距離。視線距離是決定于收發(fā)天線的架設(shè)高度的。天線架設(shè)越高，視線距離越遠(yuǎn)，因此在實(shí)際通信中，應(yīng)盡量利用地形、地物把天線適當(dāng)架高。 由于地面是球形的，當(dāng)電波傳播的距離不同時(shí)，其情況也不相同。我們通常依據(jù)接收點(diǎn)離開發(fā)散天線的距離分成三個(gè)區(qū)域，即亮區(qū)，陰影區(qū)和半陰影區(qū)。

3、地面反射的影響

在視距傳播方式中，收發(fā)兩點(diǎn)之間除有直射波外，還經(jīng)常存在著經(jīng)由地面反射或散射后而到達(dá)接收點(diǎn)的反射波獲散射波。

地表面的菲涅爾區(qū)：若天線的架設(shè)高度比波長大得多，而且地面又可視為無限大的理想導(dǎo)體時(shí)，則地面的影響可以用鏡像法來進(jìn)行分析。在鏡像天線和接收點(diǎn)之間電波傳播的主要空間通道，就是一個(gè)以這兩點(diǎn)為焦點(diǎn)的橢球體，該橢球體與地面相交處形成一個(gè)以橢球?yàn)檫吔绲牡貐^(qū)。只有這一地區(qū)的反射才具有重要意義，而在這一地區(qū)范圍以外所產(chǎn)生的反射或散射在接收點(diǎn)均不產(chǎn)生顯著的影響。這一地區(qū)就稱為反射地面上的有效反射區(qū)。工程上常把菲涅爾區(qū)視為對(duì)傳播起主要作用的區(qū)域，因此可以得出相應(yīng)的地面上小反射區(qū)的大小。

3.1、光滑地平面上的反射

當(dāng)電波在傳播過程中遇到兩種不同媒質(zhì)的光滑界面，而界面的尺寸又比波長達(dá)很多時(shí)，就會(huì)發(fā)生鏡面反射。實(shí)際天線輻射的是球面波，但當(dāng)波源與反射區(qū)相距很遠(yuǎn)時(shí)，到達(dá)反射區(qū)的電波可視為平面波，因而可以用平面波的反射定律。

通信距離較近時(shí)，可以不考慮球形地面的影響，而把地面看成是平面地。電波在光滑平面地上傳播的主要特點(diǎn)是直射波和地面反射波在接收點(diǎn)處形成干涉場。

3.2、光滑球面地上的反射

當(dāng)通信距離較大時(shí)，地面上有效反射區(qū)的范圍也相應(yīng)增大，這時(shí)就不能再視地面為平面而必須考慮地球的曲率的影響，其一是在利用折射波和反射波干涉的概念計(jì)算 接收點(diǎn)場強(qiáng)時(shí)，不能利用式4-17計(jì)算，因?yàn)檫@一公式是根據(jù)平面地上的反射情況推導(dǎo)出來的，而在球面地上直射波和反射波的波程差與平面地時(shí)不同，其次是電 波在球面上反射時(shí)有擴(kuò)散作用，因此必須考慮由此引起的電場強(qiáng)度的變化。

4、粗糙不平地面上的反射

實(shí)際地面都是起伏不平的，光滑地面是不存在的，所謂鏡面反射只是一種理想情況，但是，從地面的起伏情況對(duì)電波傳播的影響程度來看，波長與地面起伏高度 之比則具有決定性的意義，例如，起伏高度為幾百米的丘陵地帶，對(duì)超長波來說可以認(rèn)為是十分平坦的地面。但對(duì)分米波特別是厘米波來說，即是地面有一位小的起伏，它就能與波長向比擬，而對(duì)電波傳播產(chǎn)生重大的影響，因此，我們必須首先明確地面尚可視為光滑地面的標(biāo)準(zhǔn)，若地面嚴(yán)重凹凸不平，則粗糙地面對(duì)電波的反射不再是幾何光學(xué)的鏡面反射，而是向各個(gè)方向漫反射，這種漫反射的反射波能量發(fā)散到各個(gè)方向，其作用相當(dāng)于反射系數(shù)降低。如果地面非常粗糙，則可忽略反射波，除了很少例外，實(shí)際地面對(duì)電波的反射均屬于半散射情況，既有鏡面反射的成份又有漫反射的成分。地面越粗糙，波長越短，則漫反射的成分越突出，鏡面反射 的成分越弱。在相同的條件下，顛簸的投射角越小，則鏡反射成分越強(qiáng)。

實(shí)際上，影響反射系數(shù)大小的因素是多方面的，不僅地面的起伏高度影響反射稀疏，而且這種起伏分布的疏密程度和地面電參數(shù)也影響著反射系數(shù)；對(duì)于不同的極化波，反射系數(shù)也不一樣。

只有很平的地面才接近于鏡面反射；地面上生長的各種植物，一般使鏡面反射系數(shù)下降；頻率越高，電波投射角越大，則漫反射的成分就越強(qiáng)。