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谁能解释单向传播原理 [复制链接]

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离线BD2RWR
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1971
只看该作者 40楼 发表于: 2008-02-16
楼上解释的很清楚,学习了。大家在一起讨论是互相交流、学习好机会,大部分ham工作环境、接触范围是很有限的,网络给我们提供了好的学习平台我个人一定会珍惜的。
离线老汉
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4857
只看该作者 41楼 发表于: 2008-02-16
请注意:传播的媒质是不均匀的。

我遇到的是听觉和视觉(信号电平参考表)同时存在的情况,不存在主观感觉上的错觉。相信不只是我一个人。

我现在架2个电台,我保证2个电台的经度和纬度是一样的,如果周围环境改变了,大胆的想一下:海平面和城市对比一下,何如?
离线bg2gz
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280
只看该作者 42楼 发表于: 2008-02-16
对短波通信的影响一定是多方面的,双方一旦建立联系后,除了电离层的原因之外的原因估计就可以不考虑了,地面环境的改变不会短时间内发生.那么,不管是同纬度,还是陆地海洋, 影响传播的因素可以简单地认为只在空间,也就是电离层的变化. 或者说除了电离层具备较大程度影响通信质量的能力以外,别的因素较弱.
离线BA5RW
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48255
只看该作者 43楼 发表于: 2008-02-16
我在上面说过,所谓单向传播是一种错觉,物理上是不可能存在这种现象的,好比一面镜子,您接收的时候就刚好转了角度,BG2GZ说的应该是通俗意义上的单向传播,但事实上是不存在的,存在的原因只是单工通信中时间差造成的巧合.电磁波传播依然遵循光学原理,如果真有单向传播,播发那么光学原理一样要改写.我们不能把时序不同造成的单向传播看做一种普遍原理,其实我上面想说的就是这个意思,我不否认出现单向传播的主观感觉,但坚决不相信单向传播本身的客观存在!就如有人有人走在楼下被楼上的东西砸中几次,我相信只是偶然的巧合决不是这个人的人品有问题.......希望继续得到解释!
离线BD3RJ
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18845
只看该作者 44楼 发表于: 2008-02-16
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我在上面说过,所谓单向传播是一种错觉,物理上是不可能存在这种现象的,好比一面镜子,您接收的时候就刚好转了角度,BG2GZ说的应该是通俗意义上的单向传播,但事实上是不存在的,存在的原因只是单工通信中时间差造成的巧合.电磁波传播依然遵循光学原理,如果真有单向传播,播发那么光学原理一样要改写.我们不能把时序不同造成的单向传播看做一种普遍原理,其实我上面想说的就是这个意思,我不否认出现单向传播的主观感觉,但坚决不相信单向传播本身的客观存在!就如有人有人走在楼下被楼上的东西砸中几次,我相信只是偶然的巧合决不是这个人的人品有问题.......希望继续得到解释!
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您的所有理论都是基于电离层=镜子,所以我觉得也就没有讨论的必要。
离线BA5RW
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48255
只看该作者 45楼 发表于: 2008-02-17
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您的所有理论都是基于电离层=镜子,所以我觉得也就没有讨论的必要。
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补充:电离层=短波镜子,这是最后的结论!
如果不认为电离层是镜子,那么我想知道电离层又是怎么反射短波信号的?
争论的目的不是为了胜利而是为了共同进步!
只有抓住问题的本质才能解决实际问题,我深信这一点!

因为波在不同物质中的频率是不变的。在不同的物质中,波速不一样。波长=波速/频率 因此波长会改变,于是会发生折射、反射……光学的基本原理全都可以解释HF的电离层传播……不知道我的看法对不?

甚至在研究天线的时候最好先从光学学习入手,很容易有新的想法,可能不是首创,但肯定是自己想出来,而不是抄来的……
离线xiaolei_200
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559
只看该作者 46楼 发表于: 2008-02-17
我个人支持5rw的见解.
首先"单向传播"如果我没理解错的话,是楼主说的短波通联时很多爱好者的一种用语一种对一方面接收效果好另一方面接收质量差的解释.如果仅仅考虑电离层的情况,如果电离层很稳定的话,根据电磁学的原理,电波传输的路径是可逆的,这个前提是发射机和接收机以及天线均为理想的.也就是说这个电离层可以理解为一面镜子.如果考虑到电离层发生扰动等等情况,如果不是极端的情况,影响应该是相互的,同样用理想的条件下互相的结果应该一致.而如果真的出现一方接收效果好,一方接收效果差,我觉得该从双方的设备考虑问题存在的原因,也就是说从发射机的功率,天线的效率及仰角,对方接收机的灵敏度等方面考虑.而这其中更重要的因素就是双方天线的仰角及效率和发射机的功率.不知道我说的是否正确,请大家拍砖.
离线bg2gz
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280
只看该作者 47楼 发表于: 2008-02-17
  光波和短波本来就是一种东西,无非就是一个频率高一个低。
电离层说成是短波镜子我觉得可以,但只是一般意义上的,是一种理想的情况。“单向传播”已不是理想的情况了,那么引起这种不理想情况的原因在哪?还是在这个镜子上,因为说到底他必竞还不能完全等同于光波段的我们常用的镱子,我们用的多数镜子也是做的很好的,很理想的,呵,,也有哈哈镜,就不能真实地反映情况了。。。为了把问题简单化可以用镜子来比拟短波信号利用电离层的传播。电离层的变化是剧烈的,也可能出现类似哈哈镜的情况。
  我理解,现在的问题是,电离层(可能还有别的因素,但电离层的影响肯定是主要的)的哪些变化引起了类似我们爱好者说的“单向传播”这种情况的出现,咱们不是研究部门,要想说明白可能不容易(没找到有关文章)。所以也只能定性地分析一下是什么造成的这种情况,那个镜子怎么了就出现了“单向传播”呢?呵,,,我想这个文章很大。 得不了诺贝尔奖(电离层研究方面是有过的),但得个小的我看行。
  可能讨论要在条件不变的基础上,就是说我们承认有这样一种情况:双方通信开始感觉彼此信号差不多,过一会一方仍然感觉不错而另一方感觉信号下去了(存在交换信号报告的过程),如果不承认这种情况是真实的,讨论就不同了。我认为在上面的现象存在的前提下,发射台(同时也是接收台)自身的条件不重要,因为不管什么样你开始是能和对方有同样的信号强度感觉的,而你当时自身具备的条件不会在短时间内改变,那只有电离层的问题了。
  还有一种情况是不真实的,那就是你不想和我通联了,就非说效果不好,而我明明听你不错呀。。。。。哈。。。。。你有过吗?我可听老ham说过。
  讨论问题,有时候可能就是想象,请批评。。
离线老汉
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4857
只看该作者 48楼 发表于: 2008-02-17
电离层也不是一面普通的镜子,0.5兆--30兆都不会被反射,难道不是吗?



条件是垂直于电离层发射!嗬嗬!
离线bu2aq
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1158
只看该作者 49楼 发表于: 2008-02-17
單向傳播是一種主觀現象,兩人qso,一邊tx & rx 比另一邊好很多,稱之.並非專業用語.
兩邊使用之radio性能sensitivity,selectivity....transmit output power....不同
使用antenna性能f/b,gain,direction,location之高低....發射角度,周邊電磁環境.加上中間反射之電離層之密度,高低....尤其因兩邊天線發射角不同,反射之電離層區塊不同,密度輿高度也不同,對方接收到當然也不同.只有調整自己的發射功率及天線之高低,方向...換一支天線才可以改變
离线bg2gz
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280
只看该作者 50楼 发表于: 2008-02-17
  电离层到底是不是短波镜子?我觉得挺有意思,这两天老在想这个问题,想不明白。
45楼的兄弟也总结的有理,有一个事我想是这样,电离层是镜子的情况下也会出现“单向传播”这种说法,因为镜子反射的效率发生变化的时候,电台功率大会多坚持一会,小的坚持时间短,这时“单向传播”的感觉就出现了(同样功率一个用主瓣一个用副瓣也相当于功率不同),但电离层的镜子作用没有改变,只是镜子反光差了,废话!(这两天说了不少废话,请原谅)
  我认为电离层有多数时间是镜子,但有时就不完全是,电离层自己的变化也会造成哪怕是两个完全对等的电台之间出现“单向传播”,换句话说,单向传播是存在的,只是严重到影响一方通信的情况不多。
  5rw说的对,“争论的目的不是为了胜利而是为了共同进步!”!!要为了胜利也是大家共同胜利。。。。。。。
  
  
离线bg2gz
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280
只看该作者 51楼 发表于: 2008-02-17
疑问较多,仅就电离层变化,我仍认为存在“单向传播”的情况,只是影响太严重的情况不多见,道理也说不太清楚,我也想知道细节,急!。 
离线BA5RW
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48255
只看该作者 52楼 发表于: 2008-02-17
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疑问较多,仅就电离层变化,我仍认为存在“单向传播”的情况,只是影响太严重的情况不多见,道理也说不太清楚,我也想知道细节,急!。 
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存在单向传播的主观现象是因为QSO的双方硬件条件和电磁环境有差异,还有就是电离层的波动周期碰巧和双方收发间隔吻合.我还是认为不存在真正意义的介质上的单向传播.期待更有说服力的解释!
离线bg2gz
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280
只看该作者 53楼 发表于: 2008-02-18
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存在单向传播的主观现象是因为QSO的双方硬件条件和电磁环境有差异,还有就是电离层的波动周期碰巧和双方收发间隔吻合.我还是认为不存在真正意义的介质上的单向传播.期待更有说服力的解释!
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  硬件的差别加上电离层的变化可能造成“单向”我同意,电离层波动周期与收发吻合,,,我想不可能。
  介质上的原因可能比较难说明白了,我也是估计这种情况可能存在,因为双方电波进入电离层的位置不同,折射出电离层的位置与对方入射位置也可能不同因为发生折射是在一个不太小的区域,如果不是一跳那情况就更加复杂了。至於到底如何动作我说不明白,只是觉得会有这种情况,我会努力找理由,今天跟专业人士交流了一下,说没有做为一个问题专门研究过,也说有兴趣。
  继续讨论
  
离线BA5RW
发帖
48255
只看该作者 54楼 发表于: 2008-02-18
只要能反射双方是及时对等的,也就是传播方向应该是可逆的,我说的波动就类似那面镜子是在浮动状态,甲方说话的时候镜子就处于正常反射位置,轮到乙方说话的时候镜子就偏了,哈,不知道理解我说的意思否?
我在厨房研究锅里冒出的蒸汽,相象那就是电离层……不过因为实际的电离层规模宏大,完全可能在厚读变化和晃动的周期中找到和QSO双方收发周期吻合的间隔,就如家中有婴儿一般,爸爸说话的时候啼哭的婴儿在运气,妈妈说话的时候婴儿恰巧大声哭,轮到爸爸说话的时候有安静下来……还有一个真实的例子,多年前我们一伙朋友去郊外露营,我们轮流唱歌,两次轮到A友唱歌的时候村口的狗就狂吠,引得我们深感奇妙,但事实上是狗叫与A君高歌并没有内在联系……我写这些废话,意在说明单向传播应该只是一种巧合,所以上面的朋友也承认不是很经常出现这种现象。
离线小比尔/5
发帖
2582
只看该作者 55楼 发表于: 2008-02-18
[quote=老汉]电离层也不是一面普通的镜子,0.5兆--30兆都不会被反射,难道不是吗?
条件是垂直于电离层发射!嗬嗬![/quote]

这个时候是散射
nvis
离线老干部
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7646
只看该作者 56楼 发表于: 2008-02-18
有典型的“现象解释实质”之嫌疑。

看看4abl的图初看起来有点道理,尤其是是最后一幅面。但是,接收和发射的天线指向是一样的,发设不到指向角度,接收必然是差的。不存在一个方向上发射可以,接收不行。发射与接收每个瞬时一定是对等的(长时间当然是离散的,短波有频率,空间,极化等等衰弱)

再看为什么有所谓的“单向传播”现象。说了半天,传播对等,天线收发互易,假设设备一致性都完好的情况下为什么有所谓的“单向传播”?
其实不能说“单。。。”没有这样的说法,其实是不同地方按照一定天线条件(高度,形式,天线增益,指向。。。)形成的特定接收载噪比的不同。。。。其实接收到的有用信号是一致的,没有单向传播这样的理论,只有迅道双方因为接收载噪比不同影响的迅道接收效果。其实天线指向只是其中一个诱发的原因(但是不存在发得出,收不到的问题)。问题根本原因是在环境本地噪声不同。

所以不能说成“单向传播”,这与传播无干。
离线老干部
发帖
7646
只看该作者 57楼 发表于: 2008-02-18
早年国民党时期的重庆电波研究所,对于测量电离层最高可用频率的方法是依照垂直天顶对于:“发射--回波”的响应幅度和时间来确定的。这个方式是在肯定同一天线收发互易,和传播上的互易来做为前提的。如没有这样的前提条件(发生所谓“单。。”)如此测量方法是不被承认的。

以前很感谢ba4ed,他最早告诉我,不同天线,收到的远地电台声音都不同,我当时将信将疑。难道是音响发烧友走火入魔了?后来真想起录音,声学环境和话筒等,豁然开朗。大气地表,电离层好似声学介质和界面环境,接收端的天线不就如同话筒吗?移动了话筒的距离,改变了话筒指向,收到的音色和混响比例不就差别很大吗?所以不同天线真会有不同“音色”尤其是对遥远处的信号来讲,并不是走火入魔的发烧友胡言乱语。
离线BG4ABL
发帖
134
只看该作者 58楼 发表于: 2008-02-18
[quote=老干部]不同天线,收到的远地电台声音都不同,我当时将信将疑。难道是音响发烧友走火入魔了?后来真想起录音,声学环境和话筒等,豁然开朗。大气地表,电离层好似声学介质和界面环境,接收端的天线不就如同话筒吗?移动了话筒的距离,改变了话筒指向,收到的音色和混响比例不就差别很大吗?所以不同天线真会有不同“音色”尤其是对遥远处的信号来讲,并不是走火入魔的发烧友胡言乱语。[/quote]
强烈同意此观点!!!
离线BA5TT
发帖
2413
只看该作者 59楼 发表于: 2008-02-18
电磁波和光线一样传播路径完全“可逆”,“可逆”完全不需要怀疑,可逆就是“双向”。通联交互进行,传播条件不可能随通联双方交替发射而周期性变化。因为途径一致,双向传播的衰减也是一致。传播可逆,双向同等,流行的“单向传播”的说法不太确切,

然而,为什么会出现一方可以抄收对方而另一方抄收不到(单方可抄收)呢?我们先捋一捋思路,“可抄收”的根本条件是什么?是接收的信噪比。信噪比就是信号和噪声的比值。

接收信号强度的决定因素:
1、对方发射功率;
2、接收机增益;
3、双方天线在通联方向上的增益;
4、双方距离;
5、传播衰减。

噪声的决定因素:
1、接收机性能,如选择性、dsp等对抗干扰/噪声的各种能力;
2、本底噪声,包括:
波段上的本底噪声;
接收到的本地环境噪声;
接收到的远处噪声/干扰,它又取决于噪声/干扰源强度、距离、传播衰减、接收天线在噪声方向上的增益;
接收机本底噪声(由接收机电路产生)。

可见影响双方接收信噪比的因素很多,双方不尽相同。尤其是接收本底噪声,受传播情况影响很大,是双方信噪比不对等的最主要因素。

本人在最近几次比赛中,都明显注意到14mhz、21mhz等波段在下午叫通欧洲(让欧洲听到)比较容易。到晚上就相对不容易了。叫不通的原因是,到晚上我方的接收本底噪声比对方低,因此我方可以听到对方,而对方不能。所以,到那个时段,遇到信噪比好但强度不高的欧洲信号,通联成功的几率比早一点的时间小。

和比赛短暂qso不同,在长聊qso中,可遇到突然“单向传播”的情形,是因为传播突变的原因。

总结一下。所谓“单向传播”,实际上上“单向可抄收”。可能的成因很多。国内qso中经常遇到的“单向传播”成因是:通联双方由于所处地点不同,面对不同的传播环境,双方接收到的噪声显著差异,信噪比显著差异,当通联一方接收信噪比低于一定程度,就形成“单向可抄收”。