对称振子天线的远区 辐射场为
（8.2.1）

从式（8.1）可知，H 只有eφ分量，如果磁 棒垂直放置，那么电 感线圈的方向和磁场 方向平行，不会切割 磁力线，如图8.7所示。 所以磁性天线不能垂 直放置。

那么磁性天线应水平放置在收音机内，当磁 棒轴线与电波的传播方向（er）平行时，如 图8.8（a）所示，线圈内感应电动势很小， 收音机的声音也很小； 当磁棒轴线与电波的 传播方向垂直时，如图8.8(b)所示，线圈内感 应电动势最大，收音机的声音也最大。绕垂 直轴旋转收音机时，声音会发生变化。
4. 外层空间传播 外层空间传播是通过卫星 来实现的，如图8.5所示。 外层空间传播，电磁波主 要受到大气层的影响，大 气层对流层中的氧和水蒸 气会对电磁波有吸收作用， 雨雾以及雪也会对电波产 生吸收和散射损耗，电离 层对短波还会有反射作用。 综合上述影响，无线电波 在0.3~10GHz频段，大气 吸收损耗最小，称为“无 线电窗口”。因此通常选 择在这个窗口附近。
2. 空间波传播 空间波的传播有两种： 一种是当发射天线和 接收天线均高出地面一个波长以上时，直接 在空中传播，如图8.2所示。 另一种空间波由直射波及入射波、反射波组 成，具有多径效应，如图8.3所示。 超短波和微波可采用空间波传播。
3. 电离层波传播 无线电波从发射天线发出， 经电离层反射而到达接收 天线称为电离层波传播， 如图8.4所示。 短波沿地面绕射传播能力 差，但利用电离层波传播 是最适宜的。但频率太高 的无线电波、超短波或微 波，一般要穿过电离层， 不能被电离层反射回来， 所以频率不能很大，此外 还存在一个寂静区，如图 8.4所示，在这个区域既 接收不到地波信号，也接 收不到电离层波信号
8.2广播电视系统



无线电广播中波波段一般采用525~1605kHz，短波波 段采用2~24MHz，调频广播波段为88~108MHz。广 播是人类在社会实践中对信息的需求与现代科学技术 相结合的产物，是电磁场与电磁波的最早的应用之一。 传输电视信号需要相当宽的频带，因此需要采用超短 波或更高频段的无线电波。最早分配给电视广播的 VHF有12个频道，频率为49.75~216.25MHz，后来又 分配UHF频段，共有56个频道，频率范围为 471.25~951.25MHz。 电视信号可以利用同轴电缆传输，称为有线电视。有 线电视已经发展为频率从49.75~878.25MHz，有99个 频道的强大网络。
8.1电磁波谱及应用概述


电磁波谱范围极大，习惯上把频率在3kHz~3000GHz 的电磁波称为无线电波，相应的波长范围为10-4 ~105m。通常所说的可见光是一种电磁波，波长为 0.4~0.76μm，比可见光的波长更长的区域即是红外 区，常用的光纤通信就工作在近红外区，波长范围为 0.8~1.8μm，相应的频率为1.67×1014 ~ 3.75×104Hz。比可见光的波长更短的区域有紫外区、 X射线、γ射线，它们都有很多的应用。 为了更好地使用频率资源，减少相互间的干扰，国际 无线电咨询委员会（CCIR）为不同行业指定使用不 同的频段。无线电波一般可按波段划分，划分后的波 段名称、波长、频率范围见表8.1。


如果是金属拉杆天线，应如何放置呢？显然应 该垂直放置。 这是因为对称振子天线的辐射场为
Байду номын сангаас
（8.2.2）

拉杆天线垂直放置时与eθ主方向一致，产生的 感应电流最大。
8.3移 动 通 信



20世纪20年代，现代移动通信技术的发展宣告开始。 从20世纪20年代至40年代是现代移动通信的起步阶 段。 1987年11月18日，中国第一个TACS模拟蜂窝移动电 话系统在广东省建成并投入商用。这一时期的系统主 要是依赖第一代移动通信技术（1G），采用的是模 拟技术和频分多址（FDMA）技术。 第二代移动通信（2G）主要采用的是数字的时分多 址（TDMA）技术和码分多址（COMA）技术，频谱 利用率高，可大大提高系统容量，能提供数字化的语 言业务及低速数据业务。


广播电视系统本身就是电磁场与电磁波的重要应用， 前面所讲的很多理论性的问题都可以具体应用到系统 中去。举一个最简单的例子来说明，收音机的天线是 什么样子?从理论上分析为什么要这样放置？收音机天 线之一如图8.6所示。 磁性天线由铁氧体棒上平绕多匝漆包线而成，可直接 放在收音机内。它又可作为收音机输入回路的电感线 圈。那么磁性天线如何放置在收音机内呢？


电磁场与电磁波的应用贯穿于整个移动通信技 术，下面的例子是从电磁场与电磁波应用的角 度来探讨移动定位技术。 蜂窝网无线定位是通过检测移动台和多个固定 位置收、发信机之间传播信号的特性参数（如 电波场强、传播时间或时间差、入射角等）来 估算出目标移动台的位置。移动定位技术有多 种，其中之一是基于三角关系和运算的定位技 术，可细分为两种，即基于距离测量定位技术 和基于角度测量的定位技术。


目前正在迅速发展的是第三代移动通信技术（3G）， 它是将高速移动接入和基于互联网协议的服务结合起 来，提高无线频率的利用效率，实现高速数据传输和 宽带多媒体服务，传输速率最低为384KB/s，最高为 2MB/s,带宽可达5MHz以上，使用频率 1.885~2.025GHz和2.110~2.200GHz,提供全球覆盖， 实现有线和无线以及不同无线网络之间业务的无缝连 接，满足多媒体业务的要求。主要技术有WCDMA、 CDMA2000、TD-SCDMA。 3G系统仍然无法满足未来的多媒体通信的需求，未 来的移动通信系统是第四代移动通信系统（4G）。 它是宽带（broadband）接入和分布网络，具有更高 的无线频率使用效率，且具有更好的抗信号衰落性能， 上网速度可提高到100MB/s，具有不同频率间的自动 切换能力。
无线电在空间的传播途径有四种。
1. 地波传播 地波传播是无线电波沿地球 表面传播，如图8.1所示。 通常波长越长，绕射距离越 远，这是因为无线电波具有 与其波长相比拟的障碍物尺 寸时才能发生绕射，即进行 地波传播。那么利用地波传 播，短波不超过100km，中 波可达几百公里。长波、甚 长波、特长波可达几千公里 甚至上万公里。