正常情況下,高度對UV段通聯距離的影響

2021-02-24 Ham Radio

不管用哪一種方式來預測無線電傳播距離,只要是基於理論計算的結果,就會因實際地理環境千差萬別而與測試結果有所出入,有時甚至偏差很大。我們很難用一種數學模型來精確地描述電波傳播情況,特別是城市街道中各種密集的、不規則的建築物引起的反射、繞射及阻擋現象。因此,理論計算只是一個基礎,實際情況非常複雜,通過數學模型預測與實際信號之間總是存在差別。

雖然實際信號由於傳播的複雜性難以預測,但是有一個正常傳播的極限距離可以計算,那就是極限傳播視距。

短波可以利用地波傳輸幾十公裡,VHF波段相比於短波來說頻率更高,波長很短,它的地表面波傳輸衰減很快,因此不能依靠地表面波做較遠距離的傳播。實際上,VHF和UHF主要是利用空間波來傳播的。簡單地說,空間波是在空間範圍內沿直線方向傳播的波。因此,我們進行業餘衛星通信的時候阻擋很少,使用很小的功率即可。而在地面上,由於各種遮擋物的存在,要想通聯較遠的通聯需要更大的功率。

既然是直線傳播,地球又是遠的,顯然,地球的曲率使空間波傳播存在一個極限直視距離Rmax。受地球曲率半徑的影響,極限直視距離Rmax和發射天線高度Ht與接收天線高度Hr間的關係為:


考慮到大氣層對電波的折射作用,極限直視距離修正為:


由於電磁波的頻率遠低於光波的頻率,電波傳播的有效直視距離Re約為極限直視距離Rmax的70%,即:Re=0.7Rmax。實際上,我們我們在UV的通信距離經常會超過Re,這是因為電波的反射,折射和沿地球表面的繞射導致的。

假設A電臺在一個100米高的小山頂上,B電臺手持電臺舉高后高度為2米,則其有效直視距離為Re=0.7x4.12(√100+√2)=32.9公裡。

極限視距距離是以功率足夠大為前提的,是一種理想情況。再次強調,理論計算是理想模型,實際情況非常複雜。也正是這種複雜性,為我們的通聯增加很多不確定因素,它要求我們精益求精,不斷改進設備條件,這也是一種樂趣所在。

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