itu-r p.368-9建议书 频率在10 khz和30 mhz...itu-r p.368-9建议书 1 itu-r p.368-9建议书...
TRANSCRIPT
ITU-R P.368-9建议书 1
ITU-R P.368-9建议书
频率在10 kHz和30 MHz间的地波传播曲线
（1951-1959-1963-1970-1974-1978-1982-1986-1990-1992-2005-2007年）
范围
本建议书提供了场强以及由于地波在30 MHz以下频率传播，场强取决于地面特性的信息。
国际电联无线电通信全会，
考虑到
由于计算复杂，有一套关于标准频率值和地面特性范围的地波曲线是有用的，
作出建议
1 适用于下面规定条件的附件1的曲线，应当用于确定频率在10 kHz和30 MHz间的地波
场强；
2 这些曲线一般只应在已知电离层反射幅度可以忽略时用来确定场强；
3 这些曲线不能用于接收天线位置远高出地球表面的情况；
注1 – 这就是说，当εr << 60 λσ时，这些曲线可以使用到的最大高度为h = 1.2 σ1/2 λ3/2。终
端高达3000 m以及频率达10 GHz的传播曲线可以在单独出版的《ITU无线电波在地球表面上
的传播曲线手册》中找到。
4 在附件1所规定的各条件下对于均匀路径画出的这些曲线，也可以用来确定附件2指出的那种混合路径上的场强。
附件 1
传播曲线和适用条件（均匀路径）
本建议中的传播曲线是在下列假定下算出的： – 它们针对光滑均匀球形地面； – 如ITU-R P.453建议书所述，对流层折射指数随高度依指数式减小； – 发射和接收天线两者都在地面；
2 ITU-R P.368-9建议书
– 辐射单元为一短的垂直单极子。假定这样一个垂直天线是位于全导电平地面上，并
且激励到辐射l kW，1 km距离处的场强将为300 mV/m。相当于300 V的波动势（见
ITU-R P.525建议书）； – 这些曲线是对于沿地球曲面计量的距离画出的； – 这些曲线给出辐射场的垂直场强分量的值，亦即可以在天线的远场区有效地测量的
量。
注1 – 诸传播曲线在近距离上所渐近的图中所示逆距离曲线，在l km距离处通过300 mV/m的场强值。为将这些曲线归于其他参考天线情况，参见ITU-R P.341建议书表1。
注2 – 使用计算机程序GRWAVE计算这些曲线，在附件3中有简单描述。
注3 – 相应于计算这些曲线的同样条件的基本传输损耗，可用下式由场强值E(dB(μV/m))得到：
dBlog200.142 MHz EfAL ib −+=≡
关于环境对发射和接收天线两者的影响，参见ITU-R P.341建议书。
注4 – 即使在位置间距离远小于至发射机的距离的情况下，地面真实电气特性和接收条件也
不尽相同。在许多情况下，附近位置信号电平的差别呈对数正态分布，标准偏差在3-4dB范围之内，平均约3.5dB。 地波场强会随着季节温度变化而改变。对500-1000 kHz的地波，其冬天和夏天月中场强
之间的年平均差值在5 dB（在北半球一月平均气温+4度的地方）到15 dB（在北半球一月平
均气温-16度的地方）之间。在欧洲大陆150 至280 kHz间的频率上也观测到了季节性的变
化。在150 至280 kHz间的频率上发生的变化随着频率和距离单调变化，在1 000-2 000公里的
距离上可达10-20 dB（参见ITU-R P.1321建议书）。
注5 – 这些曲线给出距离r处的总场，当 kr大于10时，误差小于1 dB，其中k=2π/λ。近场
（即静态感应场）效应可以通过将场强（以分贝计）增加一个量而包括在内，这个量为：
⎪⎭
⎪⎬⎫
⎪⎩
⎪⎨⎧
+− 42 )(1
)(11log10
rkrk
这给出总场，其精度对海面和湿地面来说为±0.1 dB，对电导率大于10-3s/m的任何地面
来说为±l dB。
注6 – 对于两个天线中的随便哪一个，如果该天线位置高于沿天线间的路径的平均地形高
度，那么，有效天线高度就是高于该沿路径的平均地形高度的天线高度。这个有效天线高度
值应与建议3中的天线高度极限的计算值相比较，以确定这些曲线是否适于该路径。
图1至11包含了作为距离函数的场强曲线，频率是一个参数。
ITU-R P.368-9建议书 3
0368
-01
4 ITU-R P.368-9建议书
0368
-01
03
68-0
2
ITU-R P.368-9建议书 5
03
68-0
3
6 ITU-R P.368-9建议书
0368
-04
ITU-R P.368-9建议书 7
03
68-0
5
8 ITU-R P.368-9建议书
03
68-0
6
ITU-R P.368-9建议书 9
03
68-0
7
10 ITU-R P.368-9建议书
03
68-0
8
ITU-R P.368-9建议书 11
0368
-09
12 ITU-R P.368-9建议书
03
68-1
0
ITU-R P.368-9建议书 13
03
68-1
1
14 ITU-R P.368-9建议书
附件 2
对于混合路径的应用（非均匀路径）
1 本附件的图14至50可以如下所述用于确定混合路径（非均匀光滑路面）上的传播：
这种路径可能由长度为d1、d2、d3等、电导率和介电常数为σ1、ε1；σ2、ε2；σ3、ε3等的区段S1、S2、S3等组成，三区段情况如下所示：
在用于确定混合路径上的传播方法中，本附件中用到的Millington方法最为精确，并满
足互易条件。本方法假定，对于各别均匀的S1、S2、S3等区段中不同类型的地形，曲线都可
以得到，这些曲线全都对于相同的、比如由一给定的逆距离曲线所确定的波源T来画出的。
对于其他任何波源的值，最终都可以折算出。
对于给定的频率，选定适于S1段的曲线，记下距离d1处的场强E1(d1) (dB(μV/m))。然后
用适于S2 段的曲线确定场强E2(d1)和E2(d1 + d2)，类似地用适于S3段的曲线确定场强
E3(d1 + d2)和E3(d1 + d2 + d3)如此等等。
然后，接收场强ER确定为：
)()()()()( 32132132121211 dddEddEddEdEdEER ++++−++−= (1)
然后，倒过这一程序，视R为发射机，T为接收机，得到场强 ET为：
)()()()()( 12312312323233 dddEddEddEdEdEET ++++−++−= (2)
所求场强由½ [ER + ET]给出，如何推广到更多区段就很显然了。
如果相应的均匀地面上的相位曲线作为距离的函数可以得到，此方法原则上可以推广到
相位变化。这种信息是导航系统应用所必需的。这种方法一般是易于应用的，特别是借助于
计算机。
2 在规划中，需要的是某发射机的覆盖，对此，基于同样的方法的图解程序便于粗略、
快速估算出场强为某一值的距离。
这里对这一图解方法作一简述。
ITU-R P.368-9建议书 15
图12适于有两个不同区段的路径，两区段各以值σ1、ε1和σ2、ε2来表征，伸展距离分别
为d1和d2。假定复介电常数的模| ε′(σ1, ε1) |大于| ε′(σ2, ε2) |。对于距离d > d1，由Millington方法(§ 1)得到的场强曲线位于相应于两个不同的电特性的曲线E(σ1, ε1) 和 E(σ2, ε2)之间。在
距离d = 2 d1处，其中d1为由发射机到二区段分界点的距离，只要场强是按分贝数线性标度
的，该曲线就通过曲线E(σ1, ε1)和E(σ2, ε2) 的中点。此外，该曲线趋近一渐近线，如图12所示，该渐近线与曲线E(σ2, ε2)相差m dB，其中m为二曲线E(σ1, ε1)和E(σ2, ε2)在d = d1处的分
贝数差的一半。d = 2 d1这一点和该渐近线使总和场强曲线易于画出。
图13表示电常数由σ2，ε2变到σ1，ε1的二区段路径的曲线，其中复介电常数的模 | ε′(σ1, ε1) | > | ε′(σ2, ε2) |。记住渐近线现在平行于E(σ1, ε1)的曲线，上述程序在此也可应
用。
0368-12
16 ITU-R P.368-9建议书
对于由两个以上的区段组成的路径，每一变化都可以与第一个变化同样的方式分别考
虑。总和曲线必须是连续线，各曲线部分都移置得平行于前一区段末的外推曲线。
图解法的精度，取决于场强曲线的斜率差，因而也在某种程度上取决于频率。对于LF频带，§ 1所述方法与本近似方法间的差别通常是可以忽略的。但对于MF频带最高部
分，这种差别在大多数情况下将不超过3 dB。
图14至50包含了作为距离函数的场强曲线，地面电特性是一个参数。
0368-13
ITU-R P.368-9建议书 17
03
68-1
4
18 ITU-R P.368-9建议书
03
68-1
5
ITU-R P.368-9建议书 19
03
68-1
6
20 ITU-R P.368-9建议书
03
68-1
7
ITU-R P.368-9建议书 21
03
68-1
8
22 ITU-R P.368-9建议书
03
68-1
9
ITU-R P.368-9建议书 23
03
68-2
0
24 ITU-R P.368-9建议书
03
68-2
1
ITU-R P.368-9建议书 25
03
68-2
2
26 ITU-R P.368-9建议书
03
68-2
3
ITU-R P.368-9建议书 27
03
68-2
4
28 ITU-R P.368-9建议书
03
68-2
5
ITU-R P.368-9建议书 29
03
68-2
6
30 ITU-R P.368-9建议书
03
68-2
7
ITU-R P.368-9建议书 31
03
68-2
8
32 ITU-R P.368-9建议书
03
68-2
9
ITU-R P.368-9建议书 33
03
68-3
0
34 ITU-R P.368-9建议书
03
68-3
1
ITU-R P.368-9建议书 35
03
68-3
2
36 ITU-R P.368-9建议书
03
68-3
3
ITU-R P.368-9建议书 37
03
68-3
4
38 ITU-R P.368-9建议书
03
68-3
5
ITU-R P.368-9建议书 39
03
68-3
6
40 ITU-R P.368-9建议书
03
68-3
7
ITU-R P.368-9建议书 41
03
68-3
8
42 ITU-R P.368-9建议书
03
68-3
9
ITU-R P.368-9建议书 43
03
68-4
0
44 ITU-R P.368-9建议书
03
68-4
1
ITU-R P.368-9建议书 45
03
68-4
2
46 ITU-R P.368-9建议书
03
68-4
3
ITU-R P.368-9建议书 47
03
68-4
4
48 ITU-R P.368-9建议书
03
68-4
5
ITU-R P.368-9建议书 49
03
68-4
6
50 ITU-R P.368-9建议书
03
68-4
7
ITU-R P.368-9建议书 51
03
68-4
8
52 ITU-R P.368-9建议书
03
68-4
9
ITU-R P.368-9建议书 53
03
68-5
0
54 ITU-R P.368-9建议书
附件 3
传播曲线的生成
在附件1和2中，已经用计算机程序GRWAVE来生成传播曲线。GRWAVE计算出指数环
境下作为频率、天线高度和地面常数函数的地波场强；近似频率范围为10 kHz-10 GHz。
该程序及相关文件可以从ITU-R网站上与无线电通信第3研究组有关的部分中获得。