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计算机技术与人工智能 Computer Technology and Artificial Intelligence

在高频（HF）频段范围内，电磁波经由天波传播时经常发生的问题是信号

多径。信号多径发生在发送信号经由多条传播路径以不同的延迟到达接收机的时
候，一般会引起数字通信系统中的符号间干扰，而且经由不同传播路径到达的各
信号分量会相互削弱，导致信号衰落的现象，许多人在夜晚收听远地无线电台广
播时会对此有所体验。在夜晚，天波是主要的传播模式。HF频段的加性噪声是

大气噪声和热噪声的组合。
在大约30MHz之上的频率，即HF频段的边缘，就不存在天波电离层传播。
然而，在30~60MHz频段，有可能进行电离层散射传播，这是由较低电离层的

信号散射引起的。也可利用在40~300MHz频率范围内的对流层散射在几百英里
（1mile=1609.344m）的距离通信。对流层散射是由在10mile或更低高度大气层
中的粒子引起的信号散射造成的。一般地，电离层散射和对流层散射具有大的信
号传播损耗，要求发射机功率大和无线比较长。

在 30 MHz 以上频率通过电离层传播具有较小的损耗，这使得卫星和超陆地
通信成为可能。因此，在甚高频（VHF）频段和更高的频率，电磁传播的最主要
模式是LOS传播。对于陆地通信系统，这意味着发送机和接收机的天线必须是直

达LOS，没有什么障碍。由于这个原因，在VHF和特高频（UHF）频段发射的电
视台的天线安装在高塔上，以达到更宽的覆盖区域。
一般地，LOS（表示视线传播A line of sight）传播所能覆盖的区域受到地球

曲度的限制。如果发射天线安装在地表面之上h米的高度，并假定没有物理障碍
（如高山），那么到无线地平线的距离近似为d= km。例如，电视天线安装
在300m高的塔上，它的覆盖范围大约67km。另一个例子，工作在1 GHz以上频

率用来延伸电话和视频传输的微波中继系统，将天线安装在高塔上或高的建筑物
顶部。
对工作在VHF和UHF频率范围的通信系统，限制性能的最主要噪声是接收机
前端所产生的热噪声和天线接收到的宇宙噪声。在10GHz以上的超高频（SHF）

频段，大气层环境在信号传播中起主要作用。例如，在10 GHz频率，衰减范围从
小雨时的0.003 dB/km左右到大雨时的0.3 dB/km；在100 GHz时，衰减范围从小雨
时的0.1 dB/km左右到大雨时的6 dB/km左右。因此，在此频率范围，大雨引起了

很大的传播损耗，这会导致业务中断（通信系统完全中断）。在极高频（EHF）
频段以上的频率是电磁频谱的红外区和可见光区，它们可用来提供自由空间的

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