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菲涅耳区

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  菲涅耳区是在收发天线之间,由电波的直线路径与折线的折点(反射点)形成的、以收发天线位置为焦点,以直线路径为轴的椭球面。

  根据惠更斯一菲涅尔原理,在电波的传输过程中,波阵面上的每一点都是一个进行二次辐射的球面波的波源,这种波源称为二次波源。而空间任一点的辐射场都是由包围波面的任意封闭曲面上各点的二次波源发出的波在该点相互干涉、叠加的结果。显然,封闭曲面上各点的二次波源到达接收点的远近不同,这就使得接收点的信号场强的大小发生变化。为了分析这种变化我们引入菲涅尔区的概念。

  菲涅耳区是在收发天线之间,由电波的直线路径与折线的折点(反射点)形成的、以收发天线位置为焦点,以直线路径为轴的椭球面。其中n=1的区域是对信号作主要贡献的区域,称为第一菲涅耳区,亦称有效区。

  大地在投射波照射下引起传导电流和极化电流,从而引起二次辐射。在一般大地情况,二次辐射场强可以用地表面上的场强的积分来表示,与光学的惠更斯原理相类似。

  如图,设A、B是收发天线的位置,相去距离种在地面上高度都有相当多的波长。P是菲涅耳区上任意点。地表面电场对接收点电场的贡献是地面上每一面元的贡献之和,这些贡献由于射线所经路程长度不同而有不同的相位。路径APB引起的相移为k(r+r’),k=2π/λ。与直接途径AB的相移相差△φ。可以求得,对于△φ为常数的任意P点上的面元,对接收点场强的贡献都是同相的,可以直接相加。以的轨迹为界,分成区域,依次称为第一、第二…菲涅耳区。其中第一菲涅耳区的贡献是占优势的。△φ越大的区贡献越小。除开头几个区外,其它各区的贡献几乎可以忽略。

  经直线路径上某点的垂直平面与椭球面的割圆半径,称为该点的非涅耳半径。微波电路设计中,菲涅耳半径一重要的参数。

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