論電離層特性對短波傳輸?shù)挠绊?/h1>
2016-08-18 03:31:04李偉
數(shù)字傳媒研究 2016年6期
李偉
國家新聞出版廣電總局203臺 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010070
論電離層特性對短波傳輸?shù)挠绊?/p>
李偉
國家新聞出版廣電總局203臺內(nèi)蒙古呼和浩特市010070
本文通過對電離層特性的深入研究，結(jié)合工作經(jīng)驗，論述了電離層對短波傳輸?shù)挠绊憽?/p>
電離層短波傳輸吸收
引言
隨著廣播電視技術(shù)的日新月異，尤其是短波發(fā)射技術(shù)的迅猛發(fā)展，對提高廣播質(zhì)量與廣播效果起到了至關(guān)重要的作用。電離層作為短波的傳輸介質(zhì)，對電波傳輸至關(guān)重要。作為廣播監(jiān)測部門，通過深度了解電離層，掌握電波傳輸規(guī)律，會使我們更有效的對中短波的傳播進行監(jiān)測，快速判斷各類異態(tài)現(xiàn)象，為上級部門提供準確的監(jiān)測資料。
1 電離層的特性
1.1電離層概念
在地面以上的50公里至大約2000公里之間，包圍地球的高層大氣中，太陽的紫外線輻射和粒子流使大氣電離而形成電離層。在這個地球高層大氣區(qū)域內(nèi)，存在相當多的分子和原子，在太陽紫外線、X射線和高能粒子的作用下電離，產(chǎn)生自由電子和正負離子，形成等離子體區(qū)域。電離層能使無線電波發(fā)生折射、反射和散射，并對不同波段的電波產(chǎn)生不同程度的吸收和衰減。
1.2電離層主要特性
電離層的主要特性由電子密度、電子溫度、碰撞頻率、離子密度、離子溫度和離子成分等空間分布的基本參數(shù)來表示。但電離層的研究對象主要是電子密度隨高度的分布。由于大氣層的溫度隨高度變化，大氣層的成分也是不均勻的，在幾個不同的高度上，電子濃度出現(xiàn)極大值。每個極大值及其附近區(qū)域稱為層或區(qū)，從低到高電離層的各層分別稱為D層、E層、F1層和F2層等。
1.2.1D層
D層高度介于50～90km，電子濃度：日間約為108～109個電子/m3，夜間變??；夏季濃度高，冬季小。D層對中、短波主要起吸收作用。
1.2.2E層
E層高度介于70～130km，電子濃度：在105～110km處約為1011個電子/m3；白天濃度高，夜間低；夏季濃度高，冬季低。E層對中波能起反射作用，有時對短波傳播亦能起控制作用。
1.2.3F層
F層在白天分為F1與F2兩個層，在夜間則為F2層。
1.2.4F1層
僅在白天存在，高度約130～210km，電子濃度約為2×1011個電子/m3。F1層隨晝夜、季節(jié)變化，情況與E層相似。
1.2.5F2層
F2層高度介于225～450km，電子濃度白天典型值為1012個電子/m3，夜間降低至約5×1010個電子/m3。F2層受氣流擴散等影響較大，它的電離特性不能簡單地用太陽輻射來解釋，如有些地區(qū)最大電子濃度出現(xiàn)在當?shù)貢r間13:00～15:00；在季節(jié)上也有反?，F(xiàn)象，如冬季白天電子濃度比夏季的高等。F2層是短波天波的主要反射層。
2 電離層的周期性變化對電波傳輸?shù)挠绊?/h2>
電離層的特性一般有三方面的周期性變化，分別為晝夜周期性變化、季節(jié)周期性變化和隨太陽黑子數(shù)周期性變化。
由于短波傳播以天波為主要傳輸方式，天波又與電離層的變化密不可分。根據(jù)波長與頻率的關(guān)系：λ=V/f，式中，λ為波長（m）；f為頻率（Hz）；V為傳播速度（m/s），頻率越高，波長越小，在電離層受自由電子和離子碰撞的機會就會減少，電離層D層對電波的吸收作用就會減少；反之，頻率越低，波長越長，在電離層受自由電子和離子碰撞的機會就會增加，電離層D層對電波的吸收作用也會增加。
2.1晝夜周期性變化
在白天和黑夜，由于太陽照射的強弱不同，電離層的電離程度也不同。白天太陽照射強，電離層電離程度高，電子密度增加，對短波的吸收會明顯增加，低頻段相對高頻段吸收會更大，所以，世界廣播在選頻的時候，白天會選擇較高頻段進行廣播，如11M、13M、15M、17M，這些高頻段的頻率會在更高的電離層進行發(fā)射、折射，并傳播較遠距離；而夜晚由于太陽活動減弱，電離層密度降低，對短波的吸收會明顯降低，所以更適合較低頻段的頻率傳輸，如6M、7M、9M。如使用頻率過高，電波會有部分或全部能量穿出電離層而無法反射回地面，造成接收效果差。電離層的電子濃度與高度的關(guān)系見圖1。
圖1 電離層的晝夜變化
從上圖可以看出，隨著電離層高度的增加，其電子濃度無論在白天還是黑夜總體走向是升高的，在接近400Km時，電子濃度會逐步下降。
2.2季節(jié)周期性變化
在不同的季節(jié)，太陽的高度和晝夜的長短會發(fā)生改變，太陽的照射強度會有較大的變化。春夏季，太陽活動強，電離層電離程度高，電子密度增加，對低頻段的頻率吸收會更大，傳輸效果差，而高頻段更容易被電離層反射，吸收小，電波的傳輸效果會增加，所以，在每年的春季換頻后，世界各國會調(diào)整廣播頻率，根據(jù)播向區(qū)的位置來確定播音頻率，9M以上的頻率會更多的被使用；秋冬季，太陽活動減弱，電離層電子密度會隨之而降低，對低頻段的電波吸收減弱，更有利于低頻傳輸，9M以下的頻率會更多的被使用，而高頻由于電離層電子密度降低，等效高度降低，使用頻率過高會穿透電離層而無法返回，會造成接收信號弱。
2.3隨太陽黑子數(shù)的周期性變化
太陽黑子對大氣層的電離程度影響極大，并影響到短波傳播的可能性，它的活動周期大約為11年。太陽黑子數(shù)目多，電離層受紫外線和其他射線的影響，電離程度會增強，電離層D層的電子濃度會顯著增加，通過該層的頻率會受到嚴重吸收，尤其是低頻段，而E層和F層會反射更高的頻率；當太陽黑字數(shù)少時，電離層電離程度不高且穩(wěn)定，低頻段會更有利于傳播，各國在使用頻率上均會使用相對較低的頻段，造成頻道擁擠、相互干擾。所以，對太陽黑字數(shù)的研究和關(guān)注，更有利于我們掌控頻率的使用，也對監(jiān)測工作起到有效的輔助作用。
圖2 太陽黑子數(shù)的周期性變化
2.4隨地理位置變化
由于各國地理位置不盡相同，經(jīng)緯度的差異造成太陽對每個地區(qū)的照射強度存在明顯差異，靠近低緯度，太陽光照強，電子密度大；靠近高緯度，太陽光照弱，電子密度減小。所以，經(jīng)緯度是不同國家在選頻上所考慮的重要因素之一。
3 電離層的非周期性變化對電波傳輸效果造成巨大影響
電離層的變化大部分是有規(guī)律的，可以預測的，但有時在太陽發(fā)生耀斑時，會輻射大量紫外線和X射線，造成電離層電子濃度發(fā)生巨大變化，影響短波傳輸。
3.1電離層突發(fā)性吸收
電離層突發(fā)性吸收也叫電離層突然騷擾，當太陽表面爆發(fā)強烈耀斑時，輻射出大量紫外線，這種強烈的紫外線使E層和D層發(fā)生強烈電離，D層電子密度比正常值大10倍以上，通過D層的電波受到強烈的吸收，使短波嚴重衰減，尤其在春分前后，日凌發(fā)生時，會出現(xiàn)大面積廣播中斷。
D層的突發(fā)性吸收只發(fā)生在白天，且與電波的頻率相關(guān)，頻率越低吸收越大，在監(jiān)測過程，低頻段廣播會首先出現(xiàn)“無載波”的現(xiàn)象，然后依次向高頻段延伸，通常會持續(xù)幾分鐘至幾十分鐘；恢復時電離層電子濃度逐漸減小，高頻段先恢復，當濃度降低到一定程度時，才能恢復低頻段頻率進行傳輸。
3.2電離層騷擾
電離層騷擾又叫電離層爆，當太陽表面發(fā)生強烈耀斑時，除了輻射大量射線外，還會噴射出大量帶電微粒子流，當帶電粒子接近地球時，大部分被擋在地球磁層之外繞道而過，一小部分穿過磁層到達電離層，出現(xiàn)正常電離層結(jié)構(gòu)遭破壞的現(xiàn)象，電子密度降低，自F層、E層、D層依次受到影響，F(xiàn)2層受影響最大，臨界頻率急劇下降，一些在F2層正常傳輸?shù)母哳l會瞬間穿透電離層而無法返回地面，造成廣播中斷，在監(jiān)測中，首先會出現(xiàn)高頻率“無載波”的現(xiàn)象，依次向低頻段延伸；恢復時，低頻段首先恢復正常傳輸，高頻段隨著F2層電子濃度的增加，會逐步恢復正常廣播。
因此，在監(jiān)測過程中，發(fā)現(xiàn)短波大面積中斷，要充分利用電離層特性，準確判斷異態(tài)現(xiàn)象，避免對停播原因作出誤判。
4 短波頻率的選用要充分考慮電離層對電波的影響
短波傳播有兩種基本形式，分別為地波傳播和天波傳播，但由于短波相對于中波，頻率高，波長短，在地面?zhèn)鞑r遇障礙物的繞射能力差，因此更容易被建筑物返回或衰減，其傳輸距離不遠；而天波則可以傳輸很遠，可達幾千公里，而天波傳輸又跟電離層特性有著密切關(guān)系。
4.1電波在電離層傳輸時不斷發(fā)生反射和折射
電波在電離層傳輸可看作在電離層中不斷折射。
圖3 電波在電離層中的折射
從圖3可以看出，當入射波進入電離層后，隨著電子濃度的增加，電波從光疏媒質(zhì)進入光密媒質(zhì)后，折射角要大于入射角，電波通過不斷的折射向前傳輸，當折射角為90°時，射入的電波在層內(nèi)達到最高處，此后電波射線方向?qū)l(fā)生轉(zhuǎn)變，開始向地面方向折射，最終返回地面。
4.2電波在電離層中傳輸會發(fā)生損耗
電波從發(fā)射點到接收點，通過電離層時，會與其中的自由電子、離子和中性分子發(fā)生碰撞而產(chǎn)生熱量，造成吸收損耗，其主要發(fā)生在D層，損耗的大小還要考慮工作頻率、發(fā)射的仰角等，通常情況，頻率高損耗小，射線仰角高損耗也會小。
4.3頻率的選用要充分考慮電離層因素
短波廣播傳播距離遠，服務區(qū)大，因此各國對外廣播主要選擇短波廣播。由于電波是一種有限的資源，短波專用頻段內(nèi)的電臺十分擁擠，同、鄰頻干擾嚴重，另外，受電離層影響，傳播不穩(wěn)定。
4.3.1短波頻段的選用應考慮季節(jié)和晝夜因素
2-4MHz：熱帶頻率，太陽黑子數(shù)少，傳輸效果好，一些赤道附近的國家可用作國內(nèi)廣播。
6-7MHz：秋冬季或夜間使用較多，適用于近距離廣播。
9-11MHz：頻段適中，適用于對內(nèi)對外全天廣播。
13MHz：白天效果好，適用于遠距離廣播。
15-17MHz：在春夏季使用，效果會更佳。
4.3.2電波在電離層中傳播會產(chǎn)生衰落
電波經(jīng)電離層傳播，到達接收地點時，信號強度有時會忽大忽小，呈現(xiàn)無規(guī)則的變化。
（1）干涉性衰落
電波經(jīng)電離層反射，在接收地點會有多條射線，不同的射線路徑不同，相位不同，相互會產(chǎn)生干擾，形成衰落。
（2）選擇性衰落
短波信號有時會隨頻率高低呈現(xiàn)無規(guī)則的變化，在某一特定時間內(nèi)，經(jīng)過電離層的某一頻率會產(chǎn)生嚴重衰落。
（3）極化衰落
受地球磁層影響，電波在電離層內(nèi)傳播時，分離成為尋常波與非尋常波兩個射束，各射束在電離層內(nèi)的吸收與相移不同，因而經(jīng)電離層反射的電波，它的極化變成為一個隨機橢圓極化，而與射入電離層前不同。
結(jié)束語
如今，隨著新興媒體的快速發(fā)展，短波廣播作為傳統(tǒng)媒體的重要組成部分，仍然發(fā)揮這不可替代的作用。縱觀世界，一些發(fā)達國家的短波廣播發(fā)射地點雖然距離我們很遙遠，但一些信號達到我國時比較強，廣播聲音清晰，除了機器性能本身外，充分考慮電離層因素，有效利用電波傳輸理論，也是值得我們學習和借鑒的。因此，電離層是大自然饋贈我們的有限資源，作為廣電人要擁有扎實的理論基礎(chǔ)，不斷研究電離層，使我們廣播更好的傳遍世界各地。
審稿人：嚴志剛內(nèi)蒙古新聞出版廣電局包頭廣播發(fā)射中心臺正高級工程師
責任編輯：王學敏
G206.2
A
2096-0751（2016）06-0022-04
李偉國家新聞出版廣電總局203臺高級工程師
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李偉
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論電離層特性對短波傳輸?shù)挠绊?/p>
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本文通過對電離層特性的深入研究，結(jié)合工作經(jīng)驗，論述了電離層對短波傳輸?shù)挠绊憽?/p>
電離層短波傳輸吸收
引言
隨著廣播電視技術(shù)的日新月異，尤其是短波發(fā)射技術(shù)的迅猛發(fā)展，對提高廣播質(zhì)量與廣播效果起到了至關(guān)重要的作用。電離層作為短波的傳輸介質(zhì)，對電波傳輸至關(guān)重要。作為廣播監(jiān)測部門，通過深度了解電離層，掌握電波傳輸規(guī)律，會使我們更有效的對中短波的傳播進行監(jiān)測，快速判斷各類異態(tài)現(xiàn)象，為上級部門提供準確的監(jiān)測資料。
1 電離層的特性
1.1電離層概念
在地面以上的50公里至大約2000公里之間，包圍地球的高層大氣中，太陽的紫外線輻射和粒子流使大氣電離而形成電離層。在這個地球高層大氣區(qū)域內(nèi)，存在相當多的分子和原子，在太陽紫外線、X射線和高能粒子的作用下電離，產(chǎn)生自由電子和正負離子，形成等離子體區(qū)域。電離層能使無線電波發(fā)生折射、反射和散射，并對不同波段的電波產(chǎn)生不同程度的吸收和衰減。
1.2電離層主要特性
電離層的主要特性由電子密度、電子溫度、碰撞頻率、離子密度、離子溫度和離子成分等空間分布的基本參數(shù)來表示。但電離層的研究對象主要是電子密度隨高度的分布。由于大氣層的溫度隨高度變化，大氣層的成分也是不均勻的，在幾個不同的高度上，電子濃度出現(xiàn)極大值。每個極大值及其附近區(qū)域稱為層或區(qū)，從低到高電離層的各層分別稱為D層、E層、F1層和F2層等。
1.2.1D層
D層高度介于50～90km，電子濃度：日間約為108～109個電子/m3，夜間變??；夏季濃度高，冬季小。D層對中、短波主要起吸收作用。
1.2.2E層
E層高度介于70～130km，電子濃度：在105～110km處約為1011個電子/m3；白天濃度高，夜間低；夏季濃度高，冬季低。E層對中波能起反射作用，有時對短波傳播亦能起控制作用。
1.2.3F層
F層在白天分為F1與F2兩個層，在夜間則為F2層。
1.2.4F1層
僅在白天存在，高度約130～210km，電子濃度約為2×1011個電子/m3。F1層隨晝夜、季節(jié)變化，情況與E層相似。
1.2.5F2層
F2層高度介于225～450km，電子濃度白天典型值為1012個電子/m3，夜間降低至約5×1010個電子/m3。F2層受氣流擴散等影響較大，它的電離特性不能簡單地用太陽輻射來解釋，如有些地區(qū)最大電子濃度出現(xiàn)在當?shù)貢r間13:00～15:00；在季節(jié)上也有反?，F(xiàn)象，如冬季白天電子濃度比夏季的高等。F2層是短波天波的主要反射層。
2 電離層的周期性變化對電波傳輸?shù)挠绊?/h2>
電離層的特性一般有三方面的周期性變化，分別為晝夜周期性變化、季節(jié)周期性變化和隨太陽黑子數(shù)周期性變化。
由于短波傳播以天波為主要傳輸方式，天波又與電離層的變化密不可分。根據(jù)波長與頻率的關(guān)系：λ=V/f，式中，λ為波長（m）；f為頻率（Hz）；V為傳播速度（m/s），頻率越高，波長越小，在電離層受自由電子和離子碰撞的機會就會減少，電離層D層對電波的吸收作用就會減少；反之，頻率越低，波長越長，在電離層受自由電子和離子碰撞的機會就會增加，電離層D層對電波的吸收作用也會增加。
2.1晝夜周期性變化
在白天和黑夜，由于太陽照射的強弱不同，電離層的電離程度也不同。白天太陽照射強，電離層電離程度高，電子密度增加，對短波的吸收會明顯增加，低頻段相對高頻段吸收會更大，所以，世界廣播在選頻的時候，白天會選擇較高頻段進行廣播，如11M、13M、15M、17M，這些高頻段的頻率會在更高的電離層進行發(fā)射、折射，并傳播較遠距離；而夜晚由于太陽活動減弱，電離層密度降低，對短波的吸收會明顯降低，所以更適合較低頻段的頻率傳輸，如6M、7M、9M。如使用頻率過高，電波會有部分或全部能量穿出電離層而無法反射回地面，造成接收效果差。電離層的電子濃度與高度的關(guān)系見圖1。
圖1 電離層的晝夜變化
從上圖可以看出，隨著電離層高度的增加，其電子濃度無論在白天還是黑夜總體走向是升高的，在接近400Km時，電子濃度會逐步下降。
2.2季節(jié)周期性變化
在不同的季節(jié)，太陽的高度和晝夜的長短會發(fā)生改變，太陽的照射強度會有較大的變化。春夏季，太陽活動強，電離層電離程度高，電子密度增加，對低頻段的頻率吸收會更大，傳輸效果差，而高頻段更容易被電離層反射，吸收小，電波的傳輸效果會增加，所以，在每年的春季換頻后，世界各國會調(diào)整廣播頻率，根據(jù)播向區(qū)的位置來確定播音頻率，9M以上的頻率會更多的被使用；秋冬季，太陽活動減弱，電離層電子密度會隨之而降低，對低頻段的電波吸收減弱，更有利于低頻傳輸，9M以下的頻率會更多的被使用，而高頻由于電離層電子密度降低，等效高度降低，使用頻率過高會穿透電離層而無法返回，會造成接收信號弱。
2.3隨太陽黑子數(shù)的周期性變化
太陽黑子對大氣層的電離程度影響極大，并影響到短波傳播的可能性，它的活動周期大約為11年。太陽黑子數(shù)目多，電離層受紫外線和其他射線的影響，電離程度會增強，電離層D層的電子濃度會顯著增加，通過該層的頻率會受到嚴重吸收，尤其是低頻段，而E層和F層會反射更高的頻率；當太陽黑字數(shù)少時，電離層電離程度不高且穩(wěn)定，低頻段會更有利于傳播，各國在使用頻率上均會使用相對較低的頻段，造成頻道擁擠、相互干擾。所以，對太陽黑字數(shù)的研究和關(guān)注，更有利于我們掌控頻率的使用，也對監(jiān)測工作起到有效的輔助作用。
圖2 太陽黑子數(shù)的周期性變化
2.4隨地理位置變化
由于各國地理位置不盡相同，經(jīng)緯度的差異造成太陽對每個地區(qū)的照射強度存在明顯差異，靠近低緯度，太陽光照強，電子密度大；靠近高緯度，太陽光照弱，電子密度減小。所以，經(jīng)緯度是不同國家在選頻上所考慮的重要因素之一。
3 電離層的非周期性變化對電波傳輸效果造成巨大影響
電離層的變化大部分是有規(guī)律的，可以預測的，但有時在太陽發(fā)生耀斑時，會輻射大量紫外線和X射線，造成電離層電子濃度發(fā)生巨大變化，影響短波傳輸。
3.1電離層突發(fā)性吸收
電離層突發(fā)性吸收也叫電離層突然騷擾，當太陽表面爆發(fā)強烈耀斑時，輻射出大量紫外線，這種強烈的紫外線使E層和D層發(fā)生強烈電離，D層電子密度比正常值大10倍以上，通過D層的電波受到強烈的吸收，使短波嚴重衰減，尤其在春分前后，日凌發(fā)生時，會出現(xiàn)大面積廣播中斷。
D層的突發(fā)性吸收只發(fā)生在白天，且與電波的頻率相關(guān)，頻率越低吸收越大，在監(jiān)測過程，低頻段廣播會首先出現(xiàn)“無載波”的現(xiàn)象，然后依次向高頻段延伸，通常會持續(xù)幾分鐘至幾十分鐘；恢復時電離層電子濃度逐漸減小，高頻段先恢復，當濃度降低到一定程度時，才能恢復低頻段頻率進行傳輸。
3.2電離層騷擾
電離層騷擾又叫電離層爆，當太陽表面發(fā)生強烈耀斑時，除了輻射大量射線外，還會噴射出大量帶電微粒子流，當帶電粒子接近地球時，大部分被擋在地球磁層之外繞道而過，一小部分穿過磁層到達電離層，出現(xiàn)正常電離層結(jié)構(gòu)遭破壞的現(xiàn)象，電子密度降低，自F層、E層、D層依次受到影響，F(xiàn)2層受影響最大，臨界頻率急劇下降，一些在F2層正常傳輸?shù)母哳l會瞬間穿透電離層而無法返回地面，造成廣播中斷，在監(jiān)測中，首先會出現(xiàn)高頻率“無載波”的現(xiàn)象，依次向低頻段延伸；恢復時，低頻段首先恢復正常傳輸，高頻段隨著F2層電子濃度的增加，會逐步恢復正常廣播。
因此，在監(jiān)測過程中，發(fā)現(xiàn)短波大面積中斷，要充分利用電離層特性，準確判斷異態(tài)現(xiàn)象，避免對停播原因作出誤判。
4 短波頻率的選用要充分考慮電離層對電波的影響
短波傳播有兩種基本形式，分別為地波傳播和天波傳播，但由于短波相對于中波，頻率高，波長短，在地面?zhèn)鞑r遇障礙物的繞射能力差，因此更容易被建筑物返回或衰減，其傳輸距離不遠；而天波則可以傳輸很遠，可達幾千公里，而天波傳輸又跟電離層特性有著密切關(guān)系。
4.1電波在電離層傳輸時不斷發(fā)生反射和折射
電波在電離層傳輸可看作在電離層中不斷折射。
圖3 電波在電離層中的折射
從圖3可以看出，當入射波進入電離層后，隨著電子濃度的增加，電波從光疏媒質(zhì)進入光密媒質(zhì)后，折射角要大于入射角，電波通過不斷的折射向前傳輸，當折射角為90°時，射入的電波在層內(nèi)達到最高處，此后電波射線方向?qū)l(fā)生轉(zhuǎn)變，開始向地面方向折射，最終返回地面。
4.2電波在電離層中傳輸會發(fā)生損耗
電波從發(fā)射點到接收點，通過電離層時，會與其中的自由電子、離子和中性分子發(fā)生碰撞而產(chǎn)生熱量，造成吸收損耗，其主要發(fā)生在D層，損耗的大小還要考慮工作頻率、發(fā)射的仰角等，通常情況，頻率高損耗小，射線仰角高損耗也會小。
4.3頻率的選用要充分考慮電離層因素
短波廣播傳播距離遠，服務區(qū)大，因此各國對外廣播主要選擇短波廣播。由于電波是一種有限的資源，短波專用頻段內(nèi)的電臺十分擁擠，同、鄰頻干擾嚴重，另外，受電離層影響，傳播不穩(wěn)定。
4.3.1短波頻段的選用應考慮季節(jié)和晝夜因素
2-4MHz：熱帶頻率，太陽黑子數(shù)少，傳輸效果好，一些赤道附近的國家可用作國內(nèi)廣播。
6-7MHz：秋冬季或夜間使用較多，適用于近距離廣播。
9-11MHz：頻段適中，適用于對內(nèi)對外全天廣播。
13MHz：白天效果好，適用于遠距離廣播。
15-17MHz：在春夏季使用，效果會更佳。
4.3.2電波在電離層中傳播會產(chǎn)生衰落
電波經(jīng)電離層傳播，到達接收地點時，信號強度有時會忽大忽小，呈現(xiàn)無規(guī)則的變化。
（1）干涉性衰落
電波經(jīng)電離層反射，在接收地點會有多條射線，不同的射線路徑不同，相位不同，相互會產(chǎn)生干擾，形成衰落。
（2）選擇性衰落
短波信號有時會隨頻率高低呈現(xiàn)無規(guī)則的變化，在某一特定時間內(nèi)，經(jīng)過電離層的某一頻率會產(chǎn)生嚴重衰落。
（3）極化衰落
受地球磁層影響，電波在電離層內(nèi)傳播時，分離成為尋常波與非尋常波兩個射束，各射束在電離層內(nèi)的吸收與相移不同，因而經(jīng)電離層反射的電波，它的極化變成為一個隨機橢圓極化，而與射入電離層前不同。
結(jié)束語
如今，隨著新興媒體的快速發(fā)展，短波廣播作為傳統(tǒng)媒體的重要組成部分，仍然發(fā)揮這不可替代的作用。縱觀世界，一些發(fā)達國家的短波廣播發(fā)射地點雖然距離我們很遙遠，但一些信號達到我國時比較強，廣播聲音清晰，除了機器性能本身外，充分考慮電離層因素，有效利用電波傳輸理論，也是值得我們學習和借鑒的。因此，電離層是大自然饋贈我們的有限資源，作為廣電人要擁有扎實的理論基礎(chǔ)，不斷研究電離層，使我們廣播更好的傳遍世界各地。
審稿人：嚴志剛內(nèi)蒙古新聞出版廣電局包頭廣播發(fā)射中心臺正高級工程師
責任編輯：王學敏
G206.2
A
2096-0751（2016）06-0022-04
李偉國家新聞出版廣電總局203臺高級工程師
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