雷达环境与电波传播特性

雷达环境与电波传播

姓名 学号：

完成时间：2012年9月28日

摘 要： 本文在引言部分简要阐述了雷达环境对雷达系统的关系，即随着雷达系统的灵敏度的提高提高会加重对雷达环境的重视，而且雷达电波的传播也受到了雷达环境的影响，为了使其更好地传播有必要研究二者关系。

在第二部分先是介绍了电波环境，电波环境分别包括地面、对流层、平流层（含中层）、电离层和磁层，并简介了各层的特征。此外第二部分还简述了不同的雷达环境对传播特性的影响，包括折射效应，衰减效应，色散效应，闪烁效应，杂波，多径效应，去极化效应，干扰与外噪声。

在第三部分介绍了一种方法叫做折射误差修正，该种方法可以减少折射现象对传播特性的影响。

关键词：电波环境；雷达电波；传播特性；折射误差

一、引言

因为电波环境不是武器系统的一个具体部件所以长期被人们忽略。对环境的掌握可以使信息系统处于领先地位的重要性，是知道20世纪80年代才被人们逐渐认识的。

雷达系统是在一定环境下运转的。电波环境是环境的重要组成部分。电波环境与雷达系统的关系是一种相互依存关系，对雷达系统性能既有抑制作用，又有相辅作用。电波环境虽然不是具体的装备系统的一个具体部件，但他它在系统设计和运转中起着

雷达环境与电波传播

姓名 学号：

完成时间：2012年9月28日

摘 要： 本文在引言部分简要阐述了雷达环境对雷达系统的关系，即随着雷达系统的灵敏度的提高提高会加重对雷达环境的重视，而且雷达电波的传播也受到了雷达环境的影响，为了使其更好地传播有必要研究二者关系。

在第二部分先是介绍了电波环境，电波环境分别包括地面、对流层、平流层（含中层）、电离层和磁层，并简介了各层的特征。此外第二部分还简述了不同的雷达环境对传播特性的影响，包括折射效应，衰减效应，色散效应，闪烁效应，杂波，多径效应，去极化效应，干扰与外噪声。

在第三部分介绍了一种方法叫做折射误差修正，该种方法可以减少折射现象对传播特性的影响。

关键词：电波环境；雷达电波；传播特性；折射误差

一、引言

因为电波环境不是武器系统的一个具体部件所以长期被人们忽略。对环境的掌握可以使信息系统处于领先地位的重要性，是知道20世纪80年代才被人们逐渐认识的。

雷达系统是在一定环境下运转的。电波环境是环境的重要组成部分。电波环境与雷达系统的关系是一种相互依存关系，对雷达系统性能既有抑制作用，又有相辅作用。电波环境虽然不是具体的装备系统的一个具体部件，但他它在系统设计和运转中起着

电波主要传播方式

2008-06-05 11:25:45 作者：不详

电波传输不依靠电线，也不象声波那样，必须依靠空气媒介帮它传播，有些电波能够在地球表面传播，有些波能够在空间直线传播，也能够从大气层上空反射传播，有些波甚至能穿透大气层，飞向遥远的宇宙空间。

任何一种无线电信号传输系统均由发信部分、收信部分和传输媒质三部分组成。传输无线电信号的媒质主要有地表、对流层和电离层等，这些媒质的电特性对不同波段的无线电波的传播有着不同的影响。根据媒质及不同媒质分界面对电波传播产生的主要影响，可将电波传播方式分成下列几种：

地表传播

对有些电波来说，地球本身就是一个障碍物。当接收天线距离发射天线较远时，地面就象拱形大桥将两者隔开。那些走直线的电波就过不去了。只有某些电波能够沿着地球拱起的部分传播出去，这种沿着地球表面传播的电波就叫地波，也叫表面波。地面波传播无线电波沿着地球表面的传播方式，称为地面波传播。其特点是信号比较稳定，但电波频率愈高，地面波随距离的增加衰减愈快。因此，这种传播方式主要适用于长波和中波波段。

天波传播

声音碰到墙壁或高山就会反射回来形成回声，光线射到镜面上也会反射。无线电波也能够反射。在大气层中，从几十公里至几百公里的高空有几层

云和降水对无线电波的衰减

当在电磁波传播的路径上有云和降水时．除了要考虑大 气气体的分子衰减外，还应考虑由这些大气组成物的粒子对 电磁波能量的吸收和散射所造成的衰减．这种衰减通常用有 效吸收面积?n和总有效散射面积?p来表示．

?n是这样的一个面积，将该面积乘以入射波的功率通量 密度，便得到入射波所损失的功率。类似地，?p表示由 散射所造成的功率损失．

注意散射的不相干性，考虑粒子的大小分布，并换算成分 贝(4.343ln

PP＝10lg)时，我们使得到出吸收和散射所造 P0P0成的功率损失(以分贝／公里计)：

?n?10lg Pn=4.343×105P0?N?ini (1.43)

?p?10lg PpP0=4.343×105?N?ipi (1.44)

在公式(1．43)和(I．44)中．Pn和Pp分别为入射波由于 被吸收和散射所损失的功率(瓦)；Po为入射波的功率通量密 度（瓦／厘米2)；N为1厘米3中的粒子数目,?ni和?pi以厘米2计．

?n和 ?p分别叫做电磁波的吸收系数和散射系数。

电磁波在云和降水中传播时的总衰减(以分贝／公里计)为：

?t＝?n+?p＝4.343×105?N?it

电波主要传播方式

2008-06-05 11:25:45 作者：不详

电波传输不依靠电线，也不象声波那样，必须依靠空气媒介帮它传播，有些电波能够在地球表面传播，有些波能够在空间直线传播，也能够从大气层上空反射传播，有些波甚至能穿透大气层，飞向遥远的宇宙空间。

任何一种无线电信号传输系统均由发信部分、收信部分和传输媒质三部分组成。传输无线电信号的媒质主要有地表、对流层和电离层等，这些媒质的电特性对不同波段的无线电波的传播有着不同的影响。根据媒质及不同媒质分界面对电波传播产生的主要影响，可将电波传播方式分成下列几种：

地表传播

对有些电波来说，地球本身就是一个障碍物。当接收天线距离发射天线较远时，地面就象拱形大桥将两者隔开。那些走直线的电波就过不去了。只有某些电波能够沿着地球拱起的部分传播出去，这种沿着地球表面传播的电波就叫地波，也叫表面波。地面波传播无线电波沿着地球表面的传播方式，称为地面波传播。其特点是信号比较稳定，但电波频率愈高，地面波随距离的增加衰减愈快。因此，这种传播方式主要适用于长波和中波波段。

天波传播

声音碰到墙壁或高山就会反射回来形成回声，光线射到镜面上也会反射。无线电波也能够反射。在大气层中，从几十公里至几百公里的高空有几层

西安电子科技大学《天线与电波传播》

天 线 与 电 波 传 播第四章 天线阵

授课老师：徐云学

西安电子科技大学《天线与电波传播》

§4.1 引言多元天线：由两个或两个以上单个天线组成的天线 系统。 阵列天线：由两个或两个以上结构和取向完全相同 的天线平行排列组成的多元天线，又叫做天线阵， 可分为直线阵列，平面阵列和空间阵列等三种形式。 限于课时，我们只讨论直线阵列，它是分析阵列天 线的基础。 类型：离散元阵列；连续元阵列；线阵；平面阵； 立体阵。 天线元(阵列元):组成阵列天线的单个天线。Pr Pt e cdt e cdr 1 t

2

1 2 r

D t t , t D r r , r t r 4 R

2 2

西安电子科技大学《天线与电波传播》

§4.1 引言【阵列天线实物照片】

西安电子科技大学《天线与电波传播》

§4.1 方向图乘积定理【二元阵列】由两个天线元构成的直线阵列。 【二元天线阵的方向性】 设有两个结构和取向完全相同的 对称振子，相距为 d 且 d r ,如 左图所示，电流分别为 I I e 和 I I e

自由空间损耗计算

摘要 .................................................................................................................................................. 1 Abstract ............................................................................................................................................. 2 引言 .................................................................................................................................................. 3 1 绪 论.........................................

第三章 无线电波的传播与天线

无线电波的传播与天线的理论基础是麦克斯韦方程组、电磁场边界条件和媒质的特性方程。

在不同的激励条件和传播环境下，无线电波的传播规律与天线的辐射特性不同。激励条件由天线的形状、安装地点和位置等确定，无线电波的传播环境由电磁场边界条件和传播媒质的特性确定。本章主要讨论无线电波的传播规律和天线原理。

3.1无线电波的传播

3.1.1无线电波的基本概念

1.无线电波的理论基础

无线电波的理论基础是麦克斯韦方程组、电磁场边界条件和媒质的特性方程。下面简要复习这些方程，并着重说明其物理意义。

麦克斯韦方程组的微分形式如下：

???B ??E???t????D ??H?J??t???D??v

???B?0

上述方程的物理意义分别是：变化的磁场产生电场；电流和变化的电场产生磁场；电场的源是电荷；磁场是无源的。麦克斯韦方程组包含的物理意义可简要表述为：变化的电流产生变化的磁场，变化的磁场产生变化的电场，变化的电场又产生变化的磁场从而形成电磁波。这是1873年Maxwell总结的规律，并为1887年Hertz的试验所证实，最后导致Marconi和Popov于1895年成功地进行了无线电波传送实验，从而开创了人类应用无线电波

电磁场空间分布研究

校园内电波传播模型的研究

一. 实验目的

1. 2. 3. 4.

通过实地测量校园内室内外的无线电信号场强值，掌握室内外电波传播的规律。 熟悉并掌握无线电中的传输损耗，路径损耗，穿透损耗，衰落等概念。 熟练使用无线电场强仪测试空间电场强的方法。

学会对大量数据进行分析，并得到统计分析结果的方法。

二. 实验原理

1. 电波传播方式：

电磁场在空间中的传输方式主要有反射﹑绕射﹑散射三种模式。当电磁波传播遇到比波长大很多的物体时，发生反射。当接收机和发射机之间无线路径被尖锐物体阻挡时发生绕射。当电波传播空间中存在物理尺寸小于电波波长的物体﹑且这些物体的分布较密集时，产生散射。散射波产生于粗糙表面，如小物体或其它不规则物体﹑树叶﹑街道﹑标志﹑灯柱。 2. 电磁波的损耗：

电磁波在空间传播是不可避免地会受到各种因素的影响而产生损耗，这些损耗主要分为：建筑物穿透损耗，阴影损耗，路径损耗等。在本实验中，我们小组做的是学十楼周围地区的室外测量，借以研究信号的阴影损耗特点，并和其他小组实验结果对比以得出信号的建筑物穿透损耗特点。下面主要对电磁波的阴影损耗加以讨论：信号在传播的过程中受到较大建筑物或较高的地形单位的阻挡，这样信号会产生衰落

电磁场空间分布研究

校园内电波传播模型的研究

一. 实验目的

1. 2. 3. 4.

通过实地测量校园内室内外的无线电信号场强值，掌握室内外电波传播的规律。 熟悉并掌握无线电中的传输损耗，路径损耗，穿透损耗，衰落等概念。 熟练使用无线电场强仪测试空间电场强的方法。

学会对大量数据进行分析，并得到统计分析结果的方法。

二. 实验原理

1. 电波传播方式：

电磁场在空间中的传输方式主要有反射﹑绕射﹑散射三种模式。当电磁波传播遇到比波长大很多的物体时，发生反射。当接收机和发射机之间无线路径被尖锐物体阻挡时发生绕射。当电波传播空间中存在物理尺寸小于电波波长的物体﹑且这些物体的分布较密集时，产生散射。散射波产生于粗糙表面，如小物体或其它不规则物体﹑树叶﹑街道﹑标志﹑灯柱。 2. 电磁波的损耗：

电磁波在空间传播是不可避免地会受到各种因素的影响而产生损耗，这些损耗主要分为：建筑物穿透损耗，阴影损耗，路径损耗等。在本实验中，我们小组做的是学十楼周围地区的室外测量，借以研究信号的阴影损耗特点，并和其他小组实验结果对比以得出信号的建筑物穿透损耗特点。下面主要对电磁波的阴影损耗加以讨论：信号在传播的过程中受到较大建筑物或较高的地形单位的阻挡，这样信号会产生衰落