電波與信息化

前言

　　電波科學(xué)是一個古老而又年輕的基礎(chǔ)學(xué)科，說它古老，是因為從19世紀(jì)麥克斯韋方程建立起已奠定了學(xué)科基礎(chǔ)；說它年輕，是當(dāng)今隨著信息化建設(shè)的迅猛發(fā)展，電波科學(xué)的內(nèi)涵和外延、學(xué)科研究自身的手段、能力和水平、研究成果應(yīng)用的范圍和程度、學(xué)科的重要性、被依賴程度和被重視程度都呈現(xiàn)了前所未有的變化和發(fā)展?！　∽?0世紀(jì)90年代初的海灣戰(zhàn)爭和隨后的科索沃、阿富汗、伊拉克戰(zhàn)爭以來，隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，軍事領(lǐng)域發(fā)生了一系列重大變化，以信息技術(shù)為核心的現(xiàn)代戰(zhàn)爭巨大威力使每一耳聞目睹者都禁不住感到震驚！電波，又稱電磁波，是當(dāng)今先進信息技術(shù)得以實現(xiàn)的主要載體。無論是太空軌道運行的衛(wèi)星、天上飛翔的戰(zhàn)機、地上奔駛的坦克、兵營、建筑、地下屯兵掩體，還是海上疾駛的軍艦，深海隱藏的潛艇都需要電波傳遞信息。在一場場驚心動魄的現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，戰(zhàn)爭環(huán)境越復(fù)雜，規(guī)模越龐大，精密協(xié)同軍事行動要求越高，就越需要一套準(zhǔn)確、可靠、快速反應(yīng)的探測、通信、指揮、控制系統(tǒng)，為統(tǒng)帥部、軍事部門提供確切的信息，保證有效地使用各種武器，合理地使用人力物力，確保戰(zhàn)爭的勝利。要實現(xiàn)這一點，就必須依靠電波傳播的支撐；換句話說，沒有電波傳播，現(xiàn)代戰(zhàn)爭寸步難行?！　‰姴ú粌H存在于地球及其表面，而且充滿整個宇宙空間。電波是物質(zhì)的一種表現(xiàn)形式，具有能量和動量，能同其他形式的物質(zhì)進行能量和動量交換。電波有很寬的頻譜，覆蓋的頻段從極低頻一直到毫米波亞毫米波。電波除能傳送能量外，更重要的是能以光的速度攜帶和傳遞信息，在當(dāng)今信息時代，這一功能和特點就足以使人們明白電波傳播研究為何這樣引入關(guān)注和重視！

內(nèi)容概要

《電波與信息化》是一本介紹電波傳播知識的科普讀物，它集知識性的文字和圖表于一體，生動描述了電波在各種環(huán)境媒質(zhì)中是如何傳播和作用的，它如何給人們的日常工作和生活帶來方便，又創(chuàng)造了怎樣的奇跡。全書共分七個章節(jié)，其中，第一～第三章、第五章、第六章介紹了無線電波的基本概念和電波傳播在地（海）下一地（海）面一低層大氣一平流層一電離層一太空傳播的特性；各種傳播效應(yīng)模式及在各領(lǐng)域中的應(yīng)用。第四章介紹了頻譜管理技術(shù)和系統(tǒng)的應(yīng)用、發(fā)展。第七章介紹了天線的基礎(chǔ)知識和常用的幾種天線系統(tǒng)?！　　峨姴ㄅc信息化》可供無線電、電波傳播、信息技術(shù)愛好者及相關(guān)專業(yè)的管理人員，大專院校師生閱讀。

書籍目錄

第一章 對流層電波傳播及對信息系統(tǒng)的影響　第一節(jié) 無線電氣象　　一、大氣吸收　　二、大氣折射和電波修正　　三、大氣波導(dǎo)傳播及其應(yīng)用　　四、對流層散射傳播及散射通信　　五、降雨及其對電波傳播的影響　　六、多徑傳播　第二節(jié) 移動通信中的電波傳播　第三節(jié) 對流層大氣參數(shù)的測量和遙感　　一、大氣折射率的測量　　二、大氣輻射與微波被動遙感　　三、GPS大氣遙感　　四、其他大氣遙感手段　第四節(jié) 對流層電波環(huán)境在信息化作戰(zhàn)中的應(yīng)用第二章 電離層電波傳播及應(yīng)用　第一節(jié) 電離層天氣對無線電系統(tǒng)的影響　　一、電離層天氣對通信系統(tǒng)的影響　　二、電離層天氣對導(dǎo)航系統(tǒng)的影響　　三、電離層天氣對其他無線電技術(shù)系統(tǒng)的影響　第二節(jié) 天波超視距雷達　　一、電離層傳播應(yīng)用　　二、“超級千里眼”——一種波束會拐彎的“千里眼”　　三、電離層是天波超視距雷達的組成部分　　四、天波超視距雷達系統(tǒng)簡介　　五、電離層散射通信　第三節(jié) 流星與流星余跡無線電通信　　一、流星、流星雨及隕石　　二、流星余跡和流星通信　第四節(jié) 極光與電波觀測　　一、極光神話　　二、極光科學(xué)邁開新步伐　　三、20世紀(jì)的極光科學(xué)　　四、極光與等離子體　　五、磁層　　六、極光與無線電通信　　七、極光亞暴與電纜通信和長線、長管道工程　　八、極光和地磁擾動對導(dǎo)航和地質(zhì)勘探的影響　　九、極光粒子和輻射環(huán)境對飛行器和空間系統(tǒng)的危害　　十、極光與天氣　　十一、極光——太陽和磁層活動的一種電視圖像　　十二、科學(xué)的今天和明天——極光是一種放電現(xiàn)象　　十三、當(dāng)前國際上極光研究的特點　　十四、極光科學(xué)的將來第三章 長波、超長波、極長波傳播及其應(yīng)用　第一節(jié) LF波傳播特性及其應(yīng)用　　一、LF電波傳播機理及特點　　二、長波傳播在導(dǎo)航與授時系統(tǒng)中的應(yīng)用　第二節(jié) VLF／SLF傳播特性及其應(yīng)用　　一、VLF／SLF波傳播　　二、VLF／SLF頻段的大氣噪聲　　三、VLF／SLF波在對潛通信中的應(yīng)用　　四、ELF波傳播與舒曼諧振　第三節(jié) 雷暴脈沖傳播與雷暴定位　　一、閃電的放電電流及其輻射頻譜　　二、閃電脈沖的傳播特性　　三、閃電的測向　　四、方位交匯定位　　五、時差定位　　六、雷電單站定位第四章 電波傳播與頻譜管理技術(shù)　第一節(jié) 頻譜管理概述　　一、無線電頻譜的特點　　二、頻譜管理的主要任務(wù)及流程　　三、戰(zhàn)場頻譜管理的特點　　四、頻譜管理在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的地位　第二節(jié) 頻譜管理技術(shù)及系統(tǒng)　　一、短波探測技術(shù)　　二、頻譜監(jiān)測測向技術(shù)　　三、電磁兼容性分析技術(shù)　　四、頻率指配技術(shù)　　五、頻譜管理新技術(shù)　第三節(jié) 幾種頻譜管理自動分析系統(tǒng)介紹　　一、自動戰(zhàn)場頻譜管理工程（ABSME）　　二、瑞典頻譜管理軟件WRAP　　三、修訂本電子通信電子操作指令系統(tǒng)（RBECS）　　四、德國L／S公司頻譜管理系統(tǒng)　　五、以色列IRIS頻譜管理系統(tǒng)　第四節(jié) 頻譜管理系統(tǒng)技術(shù)體系框架　　一、系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)　　二、系統(tǒng)的信息關(guān)系　　三、系統(tǒng)軟件技術(shù)體制　第五節(jié) 頻譜管理的發(fā)展第五章 電波傳播與衛(wèi)星導(dǎo)航　第一節(jié) 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)　　一、衛(wèi)星導(dǎo)航原理概述　　二、現(xiàn)有衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)　第二節(jié) 電波環(huán)境對衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的影響　　一、電離層折射延遲　　二、對流層折射延遲　　三、電離層閃爍效應(yīng)　　四、多路徑效應(yīng)　第三節(jié) 衛(wèi)星導(dǎo)航中的電波傳播修正　　一、衛(wèi)星導(dǎo)航接收機電波傳播修正模型　　二、廣域差分系統(tǒng)　　三、衛(wèi)星高精度單點定位　第四節(jié) 基于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的電波傳播研究　　一、基于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的大氣監(jiān)測　　二、基于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的空間環(huán)境監(jiān)測　第五節(jié) 衛(wèi)星導(dǎo)航戰(zhàn)技術(shù)　　一、衛(wèi)星導(dǎo)航干擾與抗干擾技術(shù)　　二、電波傳播在衛(wèi)星導(dǎo)航對抗中的應(yīng)用第六章 地下電波傳播及應(yīng)用　第一節(jié) 地下電波傳播與地下目標(biāo)探測　　一、地球物質(zhì)的介質(zhì)特性和電波傳播的特點　　二、探地雷達原理及其應(yīng)用　　三、正在形成武器裝備的地雷探測新技術(shù)　　四、超寬帶穿墻偵察雷達系統(tǒng)　第二節(jié) 電波傳播在石油測錄井中的應(yīng)用　　一、中國電波傳播研究所與石油電子　　二、SDZ-5000快速測井平臺系統(tǒng)　　三、ACE智能錄井系統(tǒng)　第三節(jié) 電波傳播在地震監(jiān)測中的應(yīng)用　第四節(jié) ELF波在海底地質(zhì)結(jié)構(gòu)大面積調(diào)整中的應(yīng)用第七章 電波與天線　第一節(jié) 概述　　一、天線的發(fā)展　　二、天線的應(yīng)用和分類　　三、電波和天線　第二節(jié) 天線的基本電參數(shù)　　一、方向函數(shù)和方向圖　　二、方向性系數(shù)　　三、增益系數(shù)　　四、輸入阻抗　　五、極化　　六、頻帶寬度　　七、駐波系數(shù)　第三節(jié) 常用觀測天線　　一、水平對稱振子　　二、寬帶對稱振子型天線　　三、直立天線　　四、寬帶單極子型天線　　五、寬帶天線　　六、天線陣列　　七、反射面天線參考文獻后記

章節(jié)摘錄

　　第一章 對流層電波傳播及對信息系統(tǒng)的影響　　人類已進入信息化時代，無線電波作為信息的載體，看不見，摸不著，但我們每天通過聽廣播、看電視、使用手機等都能感受到無線電波帶給我們的便利和對我們生活的影響。無線電波拓寬了人類的視野，增添了生活的色彩，縮短了人與人之間的距離?！　∥覀兩畹牡厍虮缓窈竦拇髿鈱铀鼑?，大氣層分為對流層、平流層等（如圖1—1所示），對流層在地球的不同地區(qū)高度是不一樣的。對流層里集中了大氣質(zhì)量的3／4和幾乎全部水汽，有強烈的垂直運動，并且是具有明顯氣流運動的大氣層。在對流層中發(fā)生著我們所熟悉的各類天氣現(xiàn)象，云雪雨霧、閃電雷鳴、冷熱交替。主要的天氣現(xiàn)象和過程都發(fā)生在這一層。在中緯度地區(qū)，對流層頂?shù)母叨葹?2km左右，在赤道地區(qū)可達18km，而在極區(qū)只有8km左右。圖1—2示意了對流層的分布。對流層發(fā)生的這些氣象現(xiàn)象與無線電波有什么關(guān)系?對無線電系統(tǒng)會產(chǎn)生什么影響呢?對流層對光波的影響為我們所熟知，天空之所以通常是藍色的，就是由于大氣分子對藍光散射比較強造成的；霧天能見度降低是由于霧滴對光波的衰減造成的。同樣，對流層也會對無線電波產(chǎn)生影響，其影響主要分為兩個部分?！　∫皇菍α鲗哟髿獗旧韺o線電波的影響。由于對流層大氣的折射指數(shù)是空氣的溫度、壓力（壓強）和濕度的函數(shù)，而對流層中發(fā)生的各種天氣過程使得溫度、濕度、壓力（壓強）參數(shù)隨時間和空間發(fā)生十分復(fù)雜的變化，導(dǎo)致無線電波經(jīng)對流層傳播折射指數(shù)隨時間和空間復(fù)雜變化，這些變化導(dǎo)致各種各樣的電波傳播現(xiàn)象，如電波射線的彎曲、電波出射角和到達角的變化、傳播時延、波導(dǎo)傳播、散射傳播、多徑傳播、信號的衰落、去極化和信號的起伏等。　　……

圖書封面

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