地球曲率对视距的影响

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精选答案

地球曲率对视距的影响：

由于地球的曲率使空间波传播存在一个 极限直视距离 R max 。在最远直视距离之内的区域，习惯上称为 照明区 ；极限直视距离 R max 以外的区域，则称为 阴影区。 不言而语，利用超短波、微波进行通信时，接收点应落在发射天线极限直视距离 R max 内。 受地球曲率半径的影响，极限直视距离 R max 和发射天线与接收天线的高度 H T 与 H R 间的关系 为 ： R max ＝ 3.57{ √H T (m) +√H R (m) } (km)。

考虑到大气层对电波的折射作用，极限直视距离应修正为R max ＝ 4.12 { √H T (m) +√H R (m) } (km)。

相关资料如下：

视距传播:收、发天线离地面的高度远大于波长，电波直接从发信天线传到收信 地点(有时有地面反射波)。 这种传播方式仅限于视线距离以内。主要针对短波短 波以上的射频频率的通信电波传播适用。 短波以上微波的地表面波衰减很快，因此不能依靠地表面波作较远距离的传播。 超短波特别是微波，主要是由空间波来传播的。简单地说，空间波是在空间范围 内沿直线方向传播的波。显然，由于地球的曲率使空间波传播存在一个 极限直 视距离 R max 。在最远直视距离之内的区域，习惯上称为 照明区 ;极限直视 距离 R max 以外的区域，则称为 阴影区。 不言而语，利用超短波、微波进行 通信时，接收点应落在发射天线极限直视距离 R max 内。 受地球曲率半径的影 响，极限直视距离 R max 和发射天线与接收天线的高度 H T 与 H R 间的关系 为 : R max = 3.57{ √H T (m) +√H R (m) } (km)。 考虑到大气层对电波的折射作用，极限直视距离应修正为 R max = 4.12 { √H T (m) +√H R (m) } (km)。 电波传播的有效直视距离 Re 约为 极限直视距离 Rmax 的 70% ， 即 Re = 0.7 Rmax . HT 与 HR 分别为 49 m 和 1.7 m，则有效直视距离为 Re = 24 km。 地球平均曲率半径 6371 公里。 25 公里弧长处切线会高出弧线 1.242 米。 0 公里处则会高出 199 毫米。 弧长(公里)对应的圆心角公式 A=L÷(2π ×6371)。 自由空间通信距离方程 设发射功率为 PT，发射天线增益为 GT，工作频率为 f . 接收功率为 PR，接 收天线增益为 GR，收、发天线间距离为 R，那么电波在无环境干扰时，传播途中 的电波损耗 L0 有以下表达式: L0 (dB) = 10 Lg( PT / PR ) = 32.45 + 20 Lg f ( MHz ) + 20 Lg R ( km ) - GT (dB) - GR (dB) [ 举例] 设:PT = 10 W = 40dBmw ;GR = GT = 7 (dBi) ; f = 1910MHz 问:R = 500 m 时， PR = 解 (1) L0 (dB) 的计算 L0 (dB) = 32.45 + 20 Lg 1910( MHz ) + 20 Lg 0.5 ( km ) - GR (dB) - GT (dB) = 32.45 + 65.62 - 6 - 7 - 7 = 78.07 (dB) 1.9GHz 电波在穿透一层砖墙时，大约损失 (10~15) dB 。