障碍物电波绕射传播

障碍物绕射传播的参数为衰减和相移。其中主要的是绕射衰减A=20lg(E0/E)分贝，式中E为接收点的绕射场强；F0为相同距离上的自由空间场强。障碍物的绕射特性，与无线电波长λ、障碍物高度h（从收、发点连线算起,向上为正）、障碍物顶部曲率半径R 和绕射角θ等有关。如果曲率半径不大,R/λ<2/(10θ)^3，则障碍物可视为刃形（图1a）。

绕射场强可按遮光板边缘的光学绕射理论(即菲涅尔－克希霍夫理论)计算，绕射衰减为 A=3.01-10lg{[0.5-C(v)]^2 [0.5-S(v)^2]}

式中F1为第一菲涅尔区半径；d1、d2分别为发射点和接收点到障碍物的距离;C(v)和S(v)为菲涅尔积分。J(v)的图像如图2。由图中看出，当h=-0.577F1时，A=0，即绕射场强达到自由空间场强；h=0时，A=6.02dB。当v较大时,J(v)=13 20lgv。

如果障碍物顶部曲率半径足够大， R/λ>2/(10θ)^3，则障碍物可视为圆顶形（图1b）。对此必须利用波动方程处理。作为一级近似，圆顶障碍物绕射衰减可以表示为 A=【J(v) T(ρ) Q(x)】 (dB)

式中J(v)为菲涅尔-克希霍夫绕射分量，da、db分别为发射点、接收点到障碍物上的视平点间的距离；d为发射点到接收点之间的距离。

T(ρ)为电波入射于曲面时发生的附加损耗，T(ρ)=7.2ρ-2ρ^2 3.6ρ^3-0.8ρ^4

Q(x)为电波沿障碍物顶部曲面传播时产生的附加损耗

对于多个障碍物的绕射现象，通常难于进行精确的理论计算。在工程上,常在单个障碍物的绕射计算基础上,用某些近似方法进行估算，或者通过实验进行测量。

在同样的光滑地球表面的电路上，有时，出现障碍物时的绕射信号比没有障碍物时的绕射信号还强。这种现象称为障碍增益现象。原因是在球面绕射时，传播路径都在球面附近，所以沿途都遭受衰减；而在障碍物绕射时,传播路径离开地面,电波主要在障碍物顶部遭受衰减。特别当障碍物两侧电路上的地形对反射有利时，接收点还可能出现多条同相路径分量，从而使总的接收信号进一步加强。不仅如此，在远距离传播电路上，超短波和微波障碍物绕射信号还可能比相应的对流层散射信号强。因此，障碍物绕射是实用中值得重视的一种远距离传播方式。

在工程上，为了获得较高的绕射场强，必须适当地选择地形、收发点位置和天线高度。必要时还可在障碍物顶部外加金属板以改变电波方向，把一条电路变成两条视线电路的串联（无源中继）；或者外加绕射体，用来改善障碍物绕射性能。绕射体有屏蔽型和介质型两种，前者用于阻挡接收场中的反相分量；后者则用来把接收场中的反相分量变成同相分量。