對流層電波傳播

受地球大氣低層電特性所制約的電波傳播，包括對流層中和透過對流層的電波傳播。

正文

　對流層位於地球大氣低層，自地面向上延伸，延伸高度在極區約為9公里,在赤道上空約為17公里，在中緯區約為12公里。除局部的溫度逆轉外，對流層溫度隨高度的增加而遞減。無線電頻段的對流層電特性可用折射指數n 或折射率N 表征

N＝(n-1)×106＝(77.6/T)(P＋4810e/T)

式中T 為氣溫(K)；P為氣壓（毫巴）;e為水汽壓(毫巴)。折射率隨時間和空間而變化，包括大尺度的、較緩慢的巨觀變化和小尺度的、較快的湍流起伏。巨觀變化可按高度分層,其長期平均高度剖面可由負指數模式描述;短期平均高度剖面和折射率垂直梯度在長的統計期間隨機變化。在一定地區的小部分時間內，某些大氣過程在一定高度範圍內會形成異常的負或正折射率梯度層。湍流結構一般可視為各向同性，但也可能出現高度各向異性。在10吉赫以上頻段中，大氣分子、水汽凝結體和其他大氣微粒呈現出程度不等的、與頻率有關的復介電特性。大氣分子的電特性與大氣的溫度、濕度和壓強也有關係。水汽凝結體等的細微結構（形狀、尺度分布、取向和降落速度等）和時空變化是十分重要的無線電氣象參數。
對流層中主要的傳播方式或效應有：大氣折射、波導傳播、對流層散射、多徑傳播、大氣吸收，以及水汽凝結體和其他大氣微粒的吸收和散射。
對流層傳播除可按傳播方式分類外，也可按傳播範圍和頻段分類。按傳播範圍分，有視距傳播、超視距傳播和地空傳播等。地空傳播也可歸入視距傳播。視距傳播的基本方式是直射傳播，但受對流層和地面的複雜影響。超視距對流層傳播的常見方式是對流層散射，有時也可能是波導傳播。按頻段來分，有超短波傳播、微波傳播、毫米波與亞毫米波傳播和光波傳播等。超短波和較長的微波可作視距傳播，也可作超視距傳播。10吉赫以上頻段的無線電波和光波，一般都只限於視距傳播。

對流層電波傳播

對流層傳播可概略地用圖1和圖2表示。圖1不包括雲和降水的影響;圖2則僅包括雲和降水的影響。

對流層電波傳播

對流層傳播研究的發展與通信的關係十分密切。第二次世界大戰後，由於遠距離、高質量的多路通信的需要，促成了對流層散射傳播機制的發現。這一發現不僅導致了對流層散射通信的出現，而且導致了電離層散射通信和流星余跡通信的出現。衛星通信的出現及其進一步發展的需要，促進了地空傳播方面特別是在10吉赫以上頻段的研究。由於對流層傳播與對流層特性緊密相關，對流層傳播研究與對流層探測技術也互相促進。許多技術用於對流層折射率和雲霧降水的巨觀結構和微觀結構的探測,促進了對流層傳播研究;有關對流層結構與所產生的信號特性之間的聯繫方面的傳播研究結果，也為有關無線電探測手段的產生和完善提供了探測基礎。精密雷達都採用對流層傳播方式，特別是視距傳播方式。尤其在微波和更高頻段，雷達與目標之間的對流層效應是突出的傳播問題。微波和毫米波遙感也直接或間接地利用大氣吸收和雲霧衰減效應。
現代對流層傳播的研究，主要集中於10吉赫以上頻段的電波傳播問題、廣播和移動通信中的傳播問題以及多徑效應等。毫米波在實用上具有突出的優點(見10 GHz 以上電波傳播),因此對流層傳播研究正向毫米波方向擴展。

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