电磁波、射频通信基础常识科普，超通俗解释！ 一、电磁波 电磁波是能量的一种，通常高于绝对零度的物体，城市释出电磁波。电与磁可说是一体两面，电流会发生磁场，变更的磁场则会发生电流。变化的电场和变化的磁场组成了一个不行分散的统一的场。在低频的电振荡中，磁电之间的彼此变化比力缓慢，其能量险些全部返回原电路而没有能量辐射出去；在高频率的电振荡中，磁电互变甚快，能量不行能全部返回原 振荡电路，于是电能、磁能跟着电场与磁场的周期变化以电磁波的形式向空间流传出去，不需要介质也能向外通报能量，这就是一种辐射。

二、直射波 类比：在桌球这项运动中，许多纪律很像电磁波的纪律。倘使直接撞击球中心打出去的时候假使没有任何反对，球将沿直线运行，比如直射波。

由发射天线沿直线达到吸收点的无线电波，被称为直射波。自由空间电波流传是电波在真空中的流传，是一种抱负流传条件。电波在自由空间流传时，可以认为是直射波流传，其能量既不会被障碍物接收，也不会发生反射或散射。三、反射波 类比：我们还以桌球运动为例，假如打出的球遇到的桌边，它就根据反射角等入射角的纪律运行，比如反射波。

应用：在高速铁路无线笼罩选站的时候，要存眷无线电波的入射角问题。备选站址不能太远，不然入射角太大，进入车厢内的折射能力就减少，一般会选取离铁路100米阁下的站址。无线信号是通过地面或其他障碍物反射达到吸收点的，称为反射波。反射产生于地球外貌、修建物和墙壁外貌。

反射波是在两种密度差别的流传前言的分界面中才会产生，分界面媒质密度差越大，波的反射量越大，折射量越小。波的入射角越小，反射量越小，折射量越大。四、绕射波 类比：再以桌球运动为例，如果在击球之后，母球和另一个球相切，按照力度和偏向，它可以绕过视距内球，就很像绕射； 当吸收机和发射机之间的无线路径被尖利的边沿反对时，无线电波绕过障碍物而流传的现象称为绕射。

绕射时，波的路径产生了改变或弯曲。由反对外貌发生的二次波散布于空间，甚至于反对体的反面。绕射损耗是各类障碍物对无线电波传输所引起的损耗。

五、散射波 类比：还是以打桌球为例(^∇^*)，假设在一个规模内的许多球的相互间距不凌驾一个球，当母球打到这些球中间，会激起许多球向差别偏向运动，很像散射。当无线电波穿行的介质中存在小于波长的物体，且单元体积内反对体的个数很是巨大时，产生散射；散射波发生于粗拙外貌，小物体或其他不法则物体。

在实际的通信系统中，树叶、街道标记和灯柱等会激发散射。六、趋肤效应 类比：下大雨后，土壤路中间积满了水，大家只好沿着路边列队通过。

路的有效通过面积由于积水而减少，影响了人们的出行效率。由于导体内部的感抗对交流电的阻碍感化比外貌更大，交流电通过导体时,各部门的电流密度不匀称,导体外貌电流密度大（减少了截面积，增大了损耗） ,这种现 象称为趋肤效应。

交流电的频率越高,趋肤效应越显著,频率高到必然水平,可以认为电流完全从导体外貌流过.实际应用：空心导线取代实心导线，节约质料；在高频电路中使用多股彼此绝缘细导线编织成束来减弱趋肤效应。七、多径效应 类比：小时候玩泥巴，在一个小土堆的顶端倒水，水从四处流开，许多水都渗在土里或者流到差别偏向损失掉了，有部门水畅通过差别路径、差别时间汇到一个低洼的处所。

无线电波的多径效应是 指信号从发射端到吸收端常有很多时延差别、损耗各异的传输路径，可以是直射、反射或是绕射，差别路径的沟通信号在接管端叠加就会增大或减小吸收信号的能量的现象。八、阴影效应 类比：暖和的阳光普照大地的时候，树木、衡宇就有影子，这个影子不是完全的暗中，是一种强度削弱许多的光。在流传路径上，无线电波碰到地形不服、高低不等的修建物、高峻的树木等障碍物的反对时，在反对物的后面，会形成电波信号场强较弱的阴影区，这个现象就叫做阴影效应。

九、菲涅尔区 类比：有时候，人眼最有效的视力规模也是一个椭球体。椭球体之外的工具虽然也能看到，可是已经不是出格的清晰。

一个训练有素的射击运带动，他的有效视力规模必然集中在他和方针的半径很是小的椭球体内。菲涅尔区是一个椭球体，收发天线位于椭球的两个核心上。这个椭球体的半径就是第一菲涅尔半径。

在自由空间，从发射点辐射到吸收点的电磁能量主要是通过第一菲涅尔区流传的，只要第一菲涅尔区不被反对，就可以得到近似自由空间的流传条件。为包管系统正常通信， 收发天线架设的高度要满意使它们之间的障碍物尽可能不凌驾其菲涅尔区的20％，不然电磁波多径流传就会发生不良影响，导致通信质量下降，甚至间断通信。

十、慢衰落和快衰落 类比：在股市下降历程中，虽然其分时曲线颠簸剧烈，可是5周线变化比力缓慢；另一种环境下，股价的分时瞬时值变化剧烈，很像快衰落。无线电波流传历程中，信号强度曲线的中值出现慢速变化，叫做慢衰落。

慢衰落反应的是瞬时值加权平均后的中值，反应了中等规模内数百波长量级吸收电平的均值变化，一般遵从对数正态漫衍。慢衰落发生的原因： 1）路径损耗； 2）阴影效应导致的信号衰落等。快衰落就是吸收信号场强值的瞬时快速起伏、快速变化的现象。

快衰落是由于各类地形、地物、移动体引起的多径流传信号在吸收点相叠加，由于吸收的多径信号的 相位差别、频率、幅度也有所变化，导致叠加以后的信号幅度颠簸剧烈。在移动台高速运行的时候，吸收到的无线信号的载频规模随时间不停变化，也可引起叠加信 号幅度的剧烈变化。

一般快衰落可以细分为： 1）多径效应引起空间选择性衰落，即差别的所在、差别的传输路径衰落特性纷歧样； 2）载波频率的变化引起载波宽度规模超出了相干带宽的规模，引起的信号失真，叫做频率选择性衰落； 3）多普勒效应或多径效应可以引起差别信号达到吸收点的时间差纷歧样，凌驾相干时间，引起的信号失真叫时间选择性衰落。—END— 原创RF测试条记：返回，检察更多。

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