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电磁波的基本特征
根据电磁场的理论,电和磁是紧密联系着的两种运动形式。变化的电场能够在其周围激起磁场的变化,同样,变化的磁场也能在其周围激起电场的变化,这种交变的电磁场在空间由近及远的传播过程称为电磁波(图2-1)。在电磁波里,电场矢量E和磁场矢量B互相垂直,并且都垂直于电磁波传播方向v。用来表征电磁波的主要物理量有振幅(A)、波长(λ)、周期(T)和频率(υ)等(图2-2)。
图2-1电磁振荡在某一方向传播示意图
γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波等都是电磁波。这些电磁波的本质完全相同,只是它们的频率(或波长)不同而具有不同的特性。电磁波在传播过程中,波长、强度、传播方向、偏振面会发生变化,产生反射、折射、吸收、散射、偏振等物理现象。
1.波粒二象性
电磁波具有波粒二象性。粒子性是指电磁波是由密集的光子微粒流组成的,电磁波实质上是光子微粒流的有规律的运动,主要表现为电磁辐射的光电效应、康普顿效应等。电磁辐射以波的形式在空间传播,因此电磁波具有波的特性(如干涉、衍射、偏振和散射等现象),可以用波长、速度、周期和频率来表征。不同波长的电磁波,其波动性和粒子性表现的程度不一样,较短波长的电磁波主要表现出粒子性,波长越短,粒子性表现越明显;而长波电磁波则主要表现出波动性。
图2-2电磁波函数
2.叠加和相干
当振动方向和振动频率均不同的多列电磁波在空间相遇时,相遇点的复合振动等于各列波在该点的矢量和,而在其他位置每一列波仍保持原有的特征(振动方向、频率等保持不变),即波的传播是独立的,这就是叠加原理。电磁波的叠加原理适合于大多数常见介质中传播的电磁波。
两列频率、振动方向、相位都相同或相位差恒定的电磁波叠加时,某些部位处于振动永远加强,而另一些部位则处于振动永远减弱或完全抵消,这种现象称为电磁波的相干。
3.衍射
电磁波传播遇到有限大小的障碍物时,能够绕过障碍物而弯曲地向障碍物的后面传播,波的这种通过障碍物边缘改变传播方向的现象称为电磁波的衍射。例如:在微波遥感中当电磁波到达遥感天线时,被天线孔径切割或截获时要发生衍射,影响接收效果。
4.偏振(极化)
电磁波是交变电磁场在空间的传播,在传播过程中,电场强度、磁场强度和传播方向三者之间始终保持垂直。通常电场强度在各个方向是相等的,若其总是固定在某个方向振动,则称电磁波在该方向被极化(偏振)。电磁波的极化现象是影响微波图像灰度的一个重要因素。
5.多普勒效应
电磁波因辐射源(或观察者)相对于传播介质的运动,而使观察者接收到的频率发生变化。当频率为f的波源向着观察者运动时,观察者接受到的频率f'>f;当波源背向观察者运动时,则f'<f,这种现象称为多普勒效应。而遥感技术中的合成孔径侧视雷达,其工作原理就是利用多普勒效应。
电磁波的传播特性
电磁波具有波的性质。可以发生折射等现象。它的速度,波长,频率之间满足关系式:传播速度=波长×频率。
移动通信环境中电波传播特性有哪些特点
问题问的比较泛,不好回答。
移动通信中电波由移动台站发出,传播的路径受到地形和建筑等无线环境影响,移动台收到的大多是一些反射、散射信号的叠加信号;
常用的传播统计模型有okumura-hata模型和cost-231模型
如果有什么具体的问题,可以再问
电波传播的基本特性的介绍就聊到这里吧,感谢你花时间阅读本站内容,更多关于电波传播的特点、电波传播的基本特性的信息别忘了在本站进行查找哦。
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