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电波传播的基本分类

发布网友 发布时间:2022-05-04 10:59

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热心网友 时间:2022-06-21 08:37

电波传播基本上是按研究对象进行分类的。由于电波传播是研究电波和媒质间的作用过程,电波和媒质都是研究的对象。这样就形成了按电波频率(波段)划分和按媒质划分两类。按频率分类有极长波传播、超长波传播、长波传播、中波传播、短波传播、超短波传播、微波传播和毫米波传播等;按媒质分类则有地下电波传播、地波传播、对流层电波传播、电离层电波传播和磁层电磁波等。这两种分类基本上是“平行”的和彼此对应的,但又是互相交叉的(见图)。
由于媒质结构、电波波长等不同,电波传播的物理机制各异。有的以散射传播为主,而有的则以波导传播为主。物理机制不同,传播理论方法也就不同。从这个角度分类,有随机媒质传播理论(散射理论)、分层媒质传播理论、波导模传播理论、绕射传播理论、磁离子理论和反演理论等。
与其他学科的关系  电波传播的基本理论出发点是电磁理论即麦克斯韦方程组和来源于物理学中的电动力学。地球、地球大气层以至外层空间是电波传播的媒质,多种多样的媒质产生丰富多彩的电波传播内容。为了研究不同类型的电波传播,必须了解不同媒质的物理结构及其运动变化。例如,研究地波需要了解地壳,特别是大地电特性。研究对流层传播需要知道对流层介电特性及其变化,从而要了解温度、湿度和压力结构及其变化、层结和湍流运动等,还要知道各种空气成分特别是氧和水汽分子及其与电波的相互作用以及云雾降水等。而电离层传播研究则需要知道电离层电子浓度和地磁及其变化,还要知道太阳黑子、磁暴、极光以及核爆炸等的影响。在地空电波传播研究中,磁层和外层空间的物理特性当然也需要了解。因此,电波传播是以地球物理、气象学、大气物理和空间物理等为物理基础的。
电波传播是电子学的一个分支学科,同电子学中其他分支的关系非常密切。首先,电波传播探测需要利用通信、雷达、无线电导航和天线等技术设备,数据处理和测试控制则须利用电子计算机,而电波传播的研究成果也为这些系统设计、运转和参数预报服务。
由于无线电波总带着传播媒质的信息,反映地球、大气层以至外层空间的物理状态及其变化,电波传播现已成为地球物理、气象学、大气物理、空间物理以及天文等方面常用而又极其重要的观测手段之一。电离层和磁层等的地面探测和顶部探测,几乎都是用无线电波。无线电波用于气象和天文,形成了新的学科──无线电气象学和射电天文学。除提供手段外,电波传播在媒质方面的探测数据及分析结果等,也是对相应物理学科的贡献。
电波传播理论与数学的联系特别密切。它既利用场论和数学物理方法和数理统计等方面最新的结果,同时又促进这些方面的发展。

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