中国科普博览＿电信博物馆

闪烁与折射

　　大气折射、大气闪烁、电离层闪烁和电离层产生的法拉第旋转对电波传播都有不同程度的影响，会造成衰减和起伏。

　　一、大气折射

　　大气折射率随着高度增加，并随着大气密度减小而减小，电波射线因传播路径上的折射率随着高度变化而产生弯曲，波束上翘一个角度增量。而且这一偏移量还因传播途中大气折射率的变化而随时变化。

　　大气折射率的变动对穿越大气的电波起到一个凹透镜的作用，使电波产生微小的散焦衰减，衰减量与频率无关，在仰角大于5°时，散焦衰减小于0.2dB。此外，因大气湍流引起的大气指数的变化，使电波向各个方向上散射，导致波前到达大口面天线时振幅和相位不均匀分布，引起散射衰减，这类损耗较小。

　　二、大气闪烁

　　大气折射率的不规则变化，引起信号电波的强度变化，叫做大气闪烁。这种闪烁的衰落周期为数十秒。2～100 GHz的大气闪烁是由于大气折射率的不规则性使电波聚焦与散焦，与频率无关。

　　三、电离层闪烁

　　电离层中不均匀体的发生和发展，造成了穿过其中电波的散射，使得电磁能量在时空中重新分布，造成电波信号的幅度、相位、到达角、极化状态等发生短期不规则的变化。观测数据表明，电离层闪烁发生的频率和强度与时间、地区太阳活动有关、衰落强度还与工作频率有关。当频率高于1GHz时影响一般大大减轻，卫星移动通信系统的工作频率一般较低，电离层闪烁效应必须考虑，但即使是工作在C波段的系统，在地磁低纬度的地区也会发现电离层闪烁的影响。赤道区或低纬度区指地磁赤道以及其南北20°以内的区域，20～50°为中纬度区，地磁50°以上为高纬度区。在特定的条件下，更高的频段也能记录到电离层闪烁。例如日本冲绳记录到12GHz卫星信号最大3dB值的电离层闪烁事件。我国处于世界上两个电离层赤道异常区域之一。电离层闪烁影响的频率和地域都较宽，不易解决。对闪烁深度大的地区，用编码、交织、重发等技术，来克服衰落，其他地区可以用增加储备余量的方法克服电离层的闪烁。