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调频广播信号传输与FMDX解析

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调频广播的载波频段属于VHF,波长为米波段。无线电波的传播方式与频段相关,也就是不同频段有着相应适合的传播链路。调频广播频段的传播方式有视距传播、对流层散射传播和电离层Es反射传播三种方式,其中,视距传播是正常稳定的传播方式,对流层散射和电离层反射则属于特定条件下的偶发传播。
三种传播方式的表现和特点:


IP属地:黑龙江来自iPhone客户端1楼2017-06-22 09:20回复
    视距传播,由于地球是圆的,受地球曲率半径影响,地球自然拱会遮挡电波的传送,视距传播的距离是有限的,其传播距离主要取决于发射天线和接收天线的高度。这一点不难理解,以前船在海上航行,了望员都是在桅杆上进行瞭望,而灯塔也会建的很高,同样的道理,想要看得远或被远处的看到,那么就必须提升高度,无线电波的高频端遵循同样道理,想要接收更远或辐射到更远,就需要天线架设得更高,也因此各大城市建立了很多标志性的高塔用来挂调频或电视广播的发射天线。
    视距传播的距离,通过计算约等于√2R*(√H1+√H2),R是地球半径,H1/2分别是收、发天线高度。将地球半径用6370km带入,视距传播距离=3.57*(√H1+√H2),公式内H1、H2单位取米,计算结果单位为千米。由于地球低层大气对电波有折射,标准大气折射因子k=4/3,因此考虑了折射系数后,系数3.57*√(4/3)变成了4.12,视距传播距离公式为:d=4.12*(√H1+√H2),单位同上。这个公式计算了视距传播的极限距离。
    一般来讲,0.7d范围内属于亮区,对流层大气对于3G以内的信号衰减极,小可以忽略,这一范围内,调频广播信号除了自由空间损耗和多径干涉其他损耗可以忽略,大于0.7d距离属于阴影区,要考虑绕射损耗。
    关心DX接收的人要明确一点,调频广播传输距离在视距传播范围内,都不属于FMDX,超视距接收才属于FMDX。


    IP属地:黑龙江来自iPhone客户端2楼2017-06-22 09:21
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      对流层散射传播,对流层内在适当条件下会生成散射体,这些散射体会对调频广播信号进行散射,从而形成传输链路。由此可见,调频广播对流层散射传播属于特定条件下的偶发传播。
      对流层因为距地仍是较近的,因此对流层散射链路形成时,其传输距离仍是有限的,通常来说很难超过800km,极限距离在1000km左右。
      对流层散射主要是大气折射系数发生变化形成的,一般来说晴朗夏日的海上或雨后,比较容易出现,季节性和昼夜影响明显,多发生在夏季白天,尤其是雨后天晴,沿海、江河入海口地区发生几率远大于内陆地区。从接收信道上看,很少出现集中多频点的超视距接收,多为单一或少数几个频点出现FMDX,这是因为散射团散射不具有特定传输通道,很少会出现多频点同时被单一地点接收。


      IP属地:黑龙江来自iPhone客户端3楼2017-06-22 09:21
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        电离层Es反射传播。Es是高度在电离层E层范围内偶发出现的高电子密度的电离层,其浓度可高于F2层浓度的2倍以上,因此Es出现时可以反射50M以上频率,最高反射频率可以达到200M左右。电离层对电波反射除了电子密度因素外还与电波入射角相关,同样的电子密度,辐射角度越低可反射频率越高。而调频广播发射天线均属于高架设,向高空辐射电波分量的辐射角度均很低。
        Es层距地高度在100-120km左右,电波入射角又较高(辐射角度低),由此可见经此反射的电波一跳的距离是比较远的,通常不低于600km,一跳最大可达2000km,如果信号足够强地表和电离层条件适合,还可能进行多跳反射。
        Es层不是经常出现的,属于偶发层,受太阳周期、地理位置、季节因素影响明显,太阳黑子数低值年份多发,一般多出现在中纬度地区的夏季。


        IP属地:黑龙江来自iPhone客户端4楼2017-06-22 09:22
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          调频广播信号流层散射和电离层Es反射传播都属于偶发性传播,两者都是超视距传播,可以传播很远。但两者之间有一定的区别。
          从传播距离上看,对流层散射距离多为300-800km,而电离层散射多为600km以上甚至1000km以上。
          时间上,对流层散射夏季雨后天晴较易出现,基本只在日照白天出现,太阳黑子数高的年份多发;而电离层反射多出现在太阳黑子数低值年份,时间上夏季多发,但不仅仅局限在白天,夜晚也有可能依然有传输链路形成。
          从地点上看,对流层散射多发在海上、海滨、江河入海口,内陆出现比率相对较低,但各纬度都有可能发生,电离层反射多出现在中纬度地区,内陆沿海都可以出现。
          从接收角度看,对流层散射一般只是单频率接收,很少有多频率同时接收的现象。电离层反射则可能大面积多频点出现,往往发生FM电离层反射时,整个频段上多频点都可以收到DX信号。


          IP属地:黑龙江来自iPhone客户端5楼2017-06-22 09:23
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            今年发生了多次FMDX大面积爆发现象,很多人在讨论下雨因素,其实今年发生的FMDX多数都是Es反射,和雨天并没有直接关系,是早些年一些对流层散射的发生形成了一定的惯性思维。电离层Es反射的发生与天气晴雨没有必然联系,晴天雨天都可能出现。
            THE END。下课!


            IP属地:黑龙江来自iPhone客户端6楼2017-06-22 09:29
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              涨姿势了


              IP属地:河北来自Android客户端7楼2017-06-22 09:33
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                收藏,中午休息的时候好好看看~


                来自Android客户端8楼2017-06-22 09:45
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                  原来晴天也会有FMDX。我还想问下,我收到两次全是日本FM,为啥收不到国内其他城市的FM呢,是因为其他城市有的FM频率和当地FM频率相同,所以被当地频率覆盖吗,我在烟台。谢谢。


                  IP属地:山东来自iPhone客户端9楼2017-06-22 10:22
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                    最远在都江堰收到过湾湾花莲的FM,绝对的DX绝对的超视距……


                    IP属地:印尼来自Android客户端10楼2017-06-22 10:30
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                      今天 我收到很多外台,严重干扰了本地台收听


                      IP属地:湖北来自Android客户端11楼2017-06-22 13:12
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                        这才是真正的科普帖,有价值的帖子,建议吧主加精


                        IP属地:江苏12楼2017-06-22 14:14
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                          先马再看。已收藏。


                          来自Android客户端13楼2017-06-23 16:00
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                            前些天fmdx收到了广东粤语台广播,坐标山东青岛


                            IP属地:山东来自Android客户端14楼2017-06-23 20:40
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                              直线距离接近2000km


                              IP属地:山东来自Android客户端15楼2017-06-23 20:40
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