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9.3.2 地面傳播

自由空間模型對于無線電波在地球表面上的傳播具有一定的適用性。頻率低于27GHz時，空氣的介電常數接近于1。自由空間傳播與地面傳播的最明顯區別是，后者傳播的范圍常常受到地平面的限制。

在低頻或中頻（頻率低于3MHz）時，無線電波能夠沿著地球表面彎曲，這種現象叫做“地波傳播”,而在高頻范圍（頻率在3MHz?30MHz）內，無線電波將被大氣中的電離層反射到地球，這種現象稱為“天波傳播”地波傳播和電離層傳播都能使信號傳輸的距離比視距傳播的范圍更大，但是對于VHF及更高的頻率范圍，電波傳播的主要形式是視距傳播。

視傳播的實際距離受到地球表面曲率的限制。由于氣壓、溫度和濕度隨著距地球高度的增加而減小，空氣的介電常數也會隨著高度的增加而減小，大氣的折射會使無線電波稍微彎向地球，因此視距傳播的最大距離通常要大于人眼所能看到的距離。傳播的實際效果會隨著天氣條件而變化，但是一般無線通信的視距傳播距離要比真正的可視的視距長1/3。

在無線通信中，發射天線和接收天線兩者相對于地球表面的平均高度，對于計算無線電通信的最大傳播距離來說非常重要。圖9-3示出了天線高度的增加對于最大傳播距離的影響。

只有在接收信號足夠強的情況下，才能達到根據式（9-8）計算出的最大通信距離。因此要獲得最大通信距離，需要結合使用大功率發射機和高增益天線。

在有些情況下，并不需要獲得最大通信距離。例如在蜂窩系統中，通常需要限制有效通信距離，使其小于通過式（9-8）計算得到的值。

視距傳播過程中，除了發射機到接收機的直射路徑，也會有反射路徑。最簡單的情況是來自地面的反射，如圖9-4所示。如果是粗糙地面。則反射信號被散射出去，信號強度很低。如果反射表面比較平滑（比如水體表面），則到達接收機的反射信號在強度上能夠與入射波的強度相比擬，這兩個信號將會相互干擾。干擾對信號的影響取決于不同路徑信號之間的相互關系：如果兩個信號同相，則結果是加強的：而如果兩個信號的相位相差180°則會有部分抵消。信號之間的相位關系取決于直射路徑與反射路徑長度之差。另外，通常在反射點處有180°的相移。

如果發射機與接收機的位置固定，則可以通過仔細考査通信路線并調整發射機和接收機的天線高度使任何反射都發生在林地或粗糙地面上，從而使反射的影響得到減弱。如果路徑的大部分位于諸如沙漠或水面等反射平面上時，則通過頻率分集或空間分集的方法能夠減少衰落程度。

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