Monday, August 26, 2019

電磁波的傳播機制

電磁波在空間中的傳播有4種情況:直射、反射、繞射和散射。這幾種傳播情況是在不同的傳播環境下產生的。

  直射:自由空間傳播。

  反射:當在電磁波傳播的路徑上有一個體積遠大於電磁波波長的物體時,電磁波不能繞射過該物體,在不同介質交界處會發生反射。在理想介質表面,一部分能量進入新介質中繼續傳播,一部分能量則反射回原介質中。如果電磁波傳輸到理想反射體的表面,則所有能量都將被反射回來。

  繞射:在發射機與接收機之間有邊緣光滑且不規則的阻擋物體時,該物體的尺寸與電磁波波長接近,電磁波可以從該物體的邊緣繞射過去。電磁波的繞射能力與電波的波長有關,波長越長,繞射能力越強。

  散射:當電磁波的傳播路徑上存在小于波長的物體,並且單位體積內這種障礙物體的數目非常巨大時,發生散射。散射發生在粗糙表面、小物體或其他不規則物體處,如電燈等。

  在自由空間中由於沒有阻擋,電磁波傳播只有直射,不存在其他現象。而在室內環境下,由於牆壁、門窗和其他物體的存在,電磁波傳播有直射波與多重反射波、透射波,還有物體稜角邊緣的繞射產生的繞射波。這就造成室內電波傳播的多樣性和複雜性,也就增大了對室內電磁波傳播研究的難度。

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