永不消逝的无线电波之天镜反射

天波传播是一种利用高空电离层反射进行的传播方式。电离层是怎么形成的呢？空气也是一种物质，同样由分子和原子组成。平时它不带电，是因为空气的原子中正电和负电数量一样。但是在外力的作用下，空气原子中的电子会脱离原子核，使它们单独存在，这时它们就表现出带电的特点。强烈的太阳光特别是其中的紫外线就是使空气电离的外力。这种使电子从原子中分离出来，并使它们分别存在的过程叫电离。电离后的原子核和电子分别叫正、负离子。

只有在离地面50～60千米以上的空气才会被电离，而且由于紫外线强度的变化，离地面越低，电离程度就越弱。根据电离程度的不同，把整个电离层分为四层。从下向上分别叫D、E、F1和F2层，其中D层电离程度最轻，F2层电离最活跃。

天波传播

电离层的反射

天波传播一般在中、短波频段。电离层为什么会反射一定频段的电磁波呢，而另外一些频段又不能被电离层反射呢？

往天上发射的电波，进入电离层后会受到什么影响呢？电波进入电离层时，也像光线从水中进入空气时一样，会发生折射。但在电离层中，由于各层的电离程度不同，所以电波就要在电离层中发生连续折射，这样就有可能使电波返回地面。所以，当我们把电波射向天空后，就可以在遥远的地面上收到它。电离层的这种使电波返回地面的本领叫“反射”。电离层对各种波长电波的折射程度是不同的。一般来说，波长较长的电波受到的折射比较厉害，所以它被反射回地面的可能性就比较大，而那些波长较短的电波，电离层对它的折射比较小。在超短波波段，就是因为电离层对它的折射能力很小，使它不能返回地面，只好穿出电离层去遨游太空了。电离层除了对电波有折射作用外，还要消耗电波的能量，使返回地面的电波变弱。这种电波的变弱，通常叫作“损耗”。一般，波长越长的电波，在电离层中的损耗也越大。在较长波段，正是由于电离层的消耗，早在折射出电离层之前就“精疲力尽”了。(www.xing528.com)

从“折射”和“损耗”两方面考虑，短波波段的电波，利用电离层进行传播是非常合适的。首先，这个波段的电波，能够在电离层中受到足够的折射，具有返回地面的条件。其次，在它穿过电离层时，受到的损耗不太大，从而保证返回地面的电波还具有一定的强度。除了短波之外，中波的高频段也可以通过电离层的反射，而实现远距离的广播、通信。

电离层的日夜变化

电离层是由于太阳的照射，尤其是太阳紫外线的照射而引起的电离现象，因此，太阳对于电离层具有重要作用。很明显夏天与冬天、白天与黑夜，太阳光是不同的，所以相应的电离层情况就有很大的差别，造成电波传播的差别也会很大。我们收听短波和中波广播时，经常会出现声音忽大忽小不稳现象；收听中波广播时，会发现白天能收到的台比较少，晚上能收到的台较多，而且只要把收音机选台的旋钮转动一个很小的位置，就会连着出现好几个广播电台的声音，甚至还会同时听到两个声音互相干扰。这是因为，白天电离层很厚而且电离很厉害，中波不能通过电离层的反射，听到的只能是通过地波传播来的电台声音，且比较稳定；到了晚上，电离程度减轻，厚度变薄，一部分中波电波能够经电离层的反射返回地面，传播的距离更远。所以晚上除了可以收到白天能收到的那些电台外，还可以收到远方的广播电台。

另外太阳上的一些变化，也会对天波传播造成很大的障碍。比如太阳上出现的一些叫“黑子”的暗点，就会影响电离层的变化，从而影响天波通信，严重时会使短波通信完全中断。核武器的爆炸也会对它产生严重影响，甚至会使通信中断一段时间。

频率适中的天波传播损耗小，能以较小功率进行远距离传播，但也具有衰落现象严重，短波传播受电离层扰动影响大等特点。天波传播广泛用于中、短波远距离广播、通信，船岸间航海移动通信，飞机地面间航空移动通信等业务。