1、气象因素对无线信号传输的影响摘 要目前，无线信号已经成为了人们生活、工作中必不或缺的组成部分，无线信号的传输能够提高信息传播速度，但是从某种角度分析，无线信号容易受到气象因素的影响，比如像雨雪天气无线信号传输质量差，对人们的正常生活、工作造成影响。在本文中笔者结合对无线信号传输的认识，探究无线信号传输的路径，并深入分析了气象因素对无线信号传输所产生的重要影响。 关键词气象因素 无线信号传输 影响 中图分类号：TM121.1.3 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2016）01-0065-01 无线信号是科技发展的产物，具有覆盖面积广、接受地点限制因素小等诸多优点，无线信号在一定程度
2、上给人们的生活、工作产生了推动作用，但是从整体角度分析，无线信号也具备弱点与不足，其中最为明显的便是容易受到气象因素的影响。一般在雨雪或者大风天气中无线信号传输质量比较差，所以在对无线信号进行设计的时候，需要对不稳定因素进行考虑与分析，并从多个角度与方面进行分析与探究。 一、无线信号传输的基本路径探析 无线信号卫星是传输信号的主要载体工具，在整个信号传输过程之中，信号需要经过多个层面，其中包括对流层、平流层以及中间层、外层空间。在这几个层面中外层空间比较稳定，所以不会对无线信号产生重要影响，对无线信号造成影响与阻扰的以大气为主。 在大气中会存在非常多的物质，比如像水汽、杂质等。大气中的水汽主要
3、来源于地面水分的蒸发，并且当水汽在一定条件下会形成雨或者云。通常情况下，水汽的含量会伴随着高度的提高而不断减少。根据相关数据限制，如果从地面到高空，如果每上升 2.0km，那么水汽含量会减少一半。虽然说在大气中水汽的含量比较少，但是却是造成大气变化的重要因素，也是形成阴晴雨雪变化的主要内容。而大气中的杂质主要包括了物质燃烧的烟尘、土壤微粒等，杂质聚集在一起主要以云、雾的形式出现。 大气中的垂直分层主要包括对流层、平流层、中间层、电离层与外层。对流层是紧贴地面的一层，经常会伴随着高度的变化而变化，一般在低纬度地区，对流程为 18km，在中纬度地区为 12km，在高纬度地区为8km1。平流层则是指
4、从对流层顶到 50KM 高度，其特点是气温的垂直变化并不明显，气温会伴随着高度的增加而不断增加，在 25km 左右的时候臭氧含量比较大，大气以水平运动为主。中间层是指平流层到 85km 高度，平流层的特点是大气温度会伴随着高度而不断下降。电离层则是指中间层到 800km 的高度，特点是大气温会伴随着高度的增高而迅速提升。外层则是指 800km 以上，外层不仅温度高，并且空气稀薄，空气中分子的运行速度比较大。 二、无线信号传输所受到的损耗现象 所谓无线信号传输损耗主要是在自由空间的传播中信号因为某类环境而发生的损耗。主要表现为以下几点： （一）无线信号在自由空间的传播损耗 通常情况下无线信号发生
5、损耗主要是在自由空间中传播损耗，之所以产生这种现象的原因是由于在整个通信过程之中电波在自由空间中进行传播，这种损耗属于球面形式的传播，接收机只能接收到一小部分的能量损耗。 （二）下雨天气导致无线信号产生衰减 在下雨天气中所传播的无线限号容易受到雨滴的吸收，在吸收与散射之后会形成雨衰。一般而言，在 3GHz 之上的频段会伴随着频率的升高而增大雨衰，但是在 10GHz 一下，需要对中雨所产生的影响进行分析。在中雨以上所形成的降雨会降低雨衰，如果降雨雨量在 4mm/h 的时候，电波所穿过雨区的路径长度会在 10km 左右，如果降雨雨量在 100mm/h 的时候，雨区的高度会低于 2km2。 （三）云
6、、雾现象对无线信号产生衰减 根据实践得知，云、雾现象会对无线信号产生衰减，密雾所引起电波衰减与大雨的时候相同，浓雾所引起的电波衰减与小雨相似，而对于轻雾可以进行忽略。 三、传播噪音 所谓的传播噪音主要是指卫星在接收信号之后所产生的一种噪音，比较常见的是太阳系噪音、宇宙噪音、降雨噪音等，传播噪音的大小可以用等效噪音的温度进行表示。 （一）太阳系噪音 太阳系噪音是指在太阳系之中的太阳、月亮辐射的电磁干扰所形成的一种噪音。在整个辐射体系之中，太阳作为最大的辐射源，如果天线不正对着太阳，那么相对应产生的噪音比较小。但是在太阳黑子活动比较强烈的时候，太阳噪音会比较大。 （二）宇宙噪音 宇宙噪音主要是指外
7、空间星体所分布的热量在整个星际空间中所形成的噪音，是影响无线信号传输的主要噪音之一。 （三）大气噪音 如果电离层以及对流层对电波产生损耗，会因为电磁辐射的因素形成相应的噪音。大气噪音主要由氧气与水蒸气所形成，是无线信号传输中影响较大的噪音之一。 （四）降雨噪音 在下雨天气中，云与雾在产生损耗的时候会产生噪音，这种噪音被称为降雨噪音。降雨噪音与雨量以及频率有着密切联系。根据相关文献得知，如果在 4GH 的时候，相对应的噪音温度会上升到 120K 左右3。另外国际卫星通信组织设计接收系统的时候，为了充分考虑到降雨所带来的影响，所以相关人员给出了 6dB 的裕量。 （五）地面噪音 如果当天线副瓣比较
8、大，则会导致地面噪音与地面反射引起的大气噪音，这部分噪音可以成为地面噪音。如果仰角小雨 300C 的时候，相对应的天线接收的噪音量比较大，在整个天线的设计过程之中，压缩天线的后瓣问题是最为严重的问题，笔者认为，在对天线进行设计的时候，可以设置为 320K。 结语 综上所述，气象因素是影响无线信号传输的关键因素，要想真正保证无线信号的有效传输，需要对各类因素进行分析与研究，其中，对于不稳定的气象因素需要设计人员进行统计与分析，并且在整个设计过程之中要保留足够的裕量，争取无线信号在传输过程中不会受到最坏天气的影响。 参考文献 1 苏贵岭，杨世昌，廖晶晶. 气象观测设备运行环境影响信号传输的定性分析J. 安徽农业科学，2014，35：12594-12595+12598. 2 杨芳，梁庭，李凯丽，洪应平，熊继军. Q 值对无源压力传感器无线信号传输的影响J. 微纳电子技术，2012，03：162-165+186. 3 马保科，郭立新. 雾对无线光通信系统信噪比的影响J. 西安邮电学院学报，2008，01：25-27.
