永不消逝的无线电波探秘：以云团为依赖的散射传播

散射传播

空间存在着一些不均匀体的介质“云团”或“云层”，它们对电波具有反射及散射作用。当电波辐射到这种“散射云”上时，电波发生散射或反射，部分能量会传到接收点，这种传播方式就称为散射传播。

根据“散射云”所处高度的不同，散射主要分为对流层散射和电离层散射。

流星余迹通信(www.xing528.com)

利用流星穿过大气层时形成的短暂电离痕迹对无线电波的散射作用实现的远距离通信。流星余迹的有效持续时间为数百毫秒’是利用在收发天线波束交叉区出现流星余迹的瞬间进行的快速通信。通信双方的等待时间为数秒到数分钟。常用的通信频率为3O～7O兆赫’最佳工作频率为4O～5O兆赫。

对流层散射中的“散射云”是对流层中的气流涡旋团。一般认为，由于气流无规则的湍流运动，对流层中经常存在着涡流，从而其中充满了涡旋。每一个涡旋都是一个介电系数局部不均匀体，即涡旋团。在电波照射下，它变成一个二次辐射体，将能量向四面八方再辐射，于是电波到达了该辐射体所能直射，而电波发射点所不能直射到的超视距范围。由于湍流运动的特点，散射体是随机变化的。它们之间在电性能上是相互独立的，或者说是互不相干的，因此它们在接收点所产生的场强也是随机变化的，具有较明显的衰落性质。电离层散射中的“散射云”，是电离层中电子密度不均匀的电离团。在电离层中除了电子密度平均值的变化以外，还发现小尺度的电子密度的不均匀性，也就是说，介电系数发生随机偏移，使局部地区的介电系数有微小的随机变化，这种变化类似于对流层中的涡旋团。当电波投射到这些介电系数不均匀的介质团时，就会引起无线电波在电离层中的散射。还有一类电离团是由于流星余迹引起的，这类散射又称为流星余迹散射。由于在地球大气层中不断侵入大量质量不同的流星，当其在大气中运动时，由于摩擦强烈而最后燃毁，灼热的物体放出电子并电离周围空气。这样在流星通过之后就产生了附加的电离区，由于扩散而形成了长达十几千米的电离余迹或流星余迹。电离余迹的平均高度约在90千米。尽管这种电离余迹在空中暂留的时间非常短促，仅能维持几毫秒到几秒的时间，但由于它发生得很频繁，因此在高达80～120千米的高空中，就经常存在着小尺度的电子密度不均匀的电离团。