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频率越高波长越短，传输距离越短是什么原因？--衍射和穿透障碍物 ...

已有 4876 次阅读| 2020-4-4 11:43 |系统分类:其他

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源地址： http://www.txrjy.com/thread-743637-1-1.html
1.无线电波，为什么频率越高，传输距离越短?
A.距离远近是相对的，你提出的问题只是狭义上的，不是真理。
你说的结论是在存在障碍物（物体尺寸与波长相当就视为障碍物）
解释如下：
频率越高波长越短，饶射（衍射效果）能力越弱，但穿透能力（不变方向）越强，信号穿透会损失很大能量，所以传输距离就可能越近，频率越高在传播过程的损耗越大。
但高频信号本身携带的能量很高，具有很强的穿透能力，比如当无线电波频率很高时，他会穿透电离层，不会再电离层形成反射
结论：有障碍物的情况下，频率越高损耗就会越大。
我的解释里已经提到了--频率越高，遇到障碍物是就会直接穿过去而不是绕过去，这样就会元气大伤（衰减太大）。
给你举个通俗例子：
一个是视力正常的人和一个瞎子在一个陌生的环境里谁走的远一点？
答案不能完全确定-----如果没有障碍物，那就看谁的本领大（电磁波的能量）；若有障碍物，可以肯定瞎子肯定走不过视力正常的人。因为瞎子会被撞死。

B.高频电波的特点是：直线性好；波长小，不容易发生明显的衍射，遇到障碍物容易被阻挡
可见频率越高，越容易被阻碍。

C.在理想情况下，即没有任何障碍物的情况下，频率对传输距离是没有影响的。
但是实际情况中经常有各种障碍，比如山体，建筑物等。电磁波通过障碍是根据衍射原理，障碍物小于波长时，电磁波容易通过。电磁波速度一定，根据v=f*λ，频率越高，波长越短。波长短了就不容易穿越障碍物，所以传输距离短。

D. 自由空间损耗公式：Ls=20Lgf(MHz)+20Lgd(Km)+32.4 f是频率，d是传播距离
如果d不变，Ls与f就是一个以10为底的底数函数,这个函数是增函数，所以f越高，Ls就越大

这些都是在大气窗口情况下讨论的：

电磁波通过大气层较少被反射、吸收和散射，而那些透射率高的波段称为大气窗口。通常把太阳光透过大气层时透过率较高的光谱段称为大气窗口。大气窗口的光谱段主要有：微波波段（0.3~10GHz/0.03-1m），热红外波段（8~14um），中红外波段（3.5~5.5um），近紫外、可见光和近红外波段（0.3~1.3um,1.5~1.9um）。