磁導率測量

[拼音]：chuanshu meijie

[英文]：transmission media

資訊傳輸所經由的空間或實體。它是電信系統的組成部分，其作用是將發信裝置所發出的資訊傳輸至收信裝置。資訊在媒介中傳輸時的特性對於通訊系統的構成、特徵和通訊質量有重要影響。

媒介對於電磁波傳播有兩方面的主要影響，一是由於傳播時的擴散以及媒介物的吸收或反射，使能量減弱，表現為傳輸損耗。損耗的大小和隨時間變化的情況是媒介的重要特性。二是在媒介中傳播時產生失真。例如，由於訊號中不同頻率成分在媒介中傳輸速度不同（色散效應）而造成的失真，限制了媒介的傳輸頻率範圍;或由於空間存在多徑效應而使接收訊號失真甚至不穩定；或由於媒介中還有其他電磁波傳播，其中有人為的、也有自然界的，造成對所需訊號的干擾。這些都會使收到的訊號不同於原來的訊號，嚴重時不可辨認。

按電磁波傳播的方式，媒介可分為兩大類：一類是收發信裝置之間有導引電磁波的實體線路，如導線、同軸管、波導管或光導纖維等，電磁波沿線路傳播，能量集中在導線附近或約束在導波的管內，這稱為有線方式，其構成的通道稱為有線資訊；另一類是收發信裝置之間無實體線路相連，利用電磁波在空間傳播而傳輸資訊，這稱為無線方式，其構成的通道稱為無線通道。

有線通道

包括明線、電纜、波導、光纜等。它們傳輸穩定、干擾小，有較大的容量和較強的保密性。但是須敷設線纜，沿線路建設增音站以補償線路損耗，投資大，建設時間長。因此，擴大系統容量、提高線路利用率和降低每個話路的成本，是有線通訊的重要問題。有線線路有以下幾種。

架空明線

由一對或多對裸銅導線構成的通訊線路。通常在30千赫以下提供三個雙向載波話路，在30～150千赫之間提供12個雙向載波話路。頻率再高時，損耗和電磁輻射增加較快，頻率超過150千赫只在少數情況下利用。長距離平行線對之間的相互串擾是用線對交叉技術來減弱的。電杆上所能架設的線對不多，所以明線系統容量不大，而且易受氣候條件的影響。

對稱電纜

纜芯由一對或多對相互絕緣的金屬導線組成，外護套由金屬或其他複合材料製成。由於芯線對地對稱，故稱對稱電纜。線對之間的串音是通過扭絞和平衡來減弱的。對稱電纜多半是埋於地下而且有外護套遮蔽，因而電磁輻射小，抗干擾和保密效能優於明線。其中，有適用於音訊通訊的音訊電纜和適用於載波通訊的高頻電纜。高頻電纜中一對芯線可通60或 120個單向載波電話，其最高複用頻率分別為252或552千赫。對最高頻率的限制主要是串音，在無需考慮串音時，複用頻率還可提高。

同軸電纜

纜芯由若干個同軸管組成，同軸管則由相互絕緣的兩導體同心套置而成。由於外導體在高頻時的遮蔽作用，外來的電磁干擾和同軸管間的相互串擾已減弱到可以忽略的程度。同軸電纜可在很寬的頻帶內保證很高的通訊質量，適於用作大容量系統的傳輸媒介。損耗近似按

的規律變化，因此複用頻率f 越高，損耗就越大，增音段距離也越短。表列出兩種規格的同軸電纜的系統容量和平均增音段距離。

更大的同軸電纜(如尺寸為3.7/13.5毫米)用得不多。另外還有專門用於數字傳輸系統的微同軸電纜(0.7/2.9毫米)。敷設在海底的電纜往往採用單管同軸結構，外部用鋼絲鎧裝，根據需要可在內導體中裝鋼絞線以增加其抗拉強度。

波導

能傳送頻率極高的電磁波的金屬管。50年代末期，曾研製適宜用作長距離傳輸媒介的圓形波導，在頻率為40～110吉赫時，其損耗低於5分貝／公里。因此，它可用來構成超大容量（幾萬至幾十萬話路）的毫米波波導通訊系統。但是，波導的製作和敷設的要求極高，從而限制了這種傳輸系統的實用和發展。

光導纖維和光纜

單色光可以攜帶的資訊量極大，因此，從1960年發明鐳射以來，人們一直高度重視研究適於傳輸鐳射的媒介，其中最有成效的是用高純度的石英玻璃纖維來導引光波。在單模光纖中，光波以單一的波型傳輸，色散失真較小，傳輸速率可超過10吉比／秒）。因此，單模光纖是極有希望的大容量或超大容量系統的傳輸媒介，但因它的芯徑僅幾微米，所以耦合和連線所要求的精度極高（見光纖通訊）。

無線通道

無線電通訊已成為重要的通訊手段。由於頻譜資源是有限的，因此，開闢新波段以避免相互干擾是發展無線電通訊的重要問題。從使用的波長來說，長的已擴到超長波、極長波；短的已縮至毫米波、亞毫米波，以至於光波。從利用的空間來說，也已發展到地下、水下以至外層空間。電磁波通過媒介的傳播方式可分為地球表面傳播、電離層反射傳播和視距傳播三種。

電磁波沿地球表面傳播

也稱地波。其傳播能力一方面取決於電波沿地球曲面的繞射能力，包括繞過地面障礙物的能力；另一方面取決於地面對電波的吸收損耗。長波、超長波和極長波繞射能力強，吸收損耗小，從而沿地面傳播的能力最強，可達幾千以至幾萬公里。但是，頻率範圍窄，通道容量小，大氣干擾較大，裝置和天線龐大。頻率越高，沿地面傳播的能力越差。例如，短波用地波只能傳播幾十公里，至於微波，一般不使用地波（見地波傳播）。

電波沿地面傳播時，部分能量傳入地下或水下，可用以實現部分的地下或水下通訊。波長越長，穿透能力越強，可以達到幾米或幾十米(見地下通訊、水下通訊)。

電磁波經電離層反射傳播

也稱天波。電離層對長、中、短波均有反射作用，其中短波最適於利用天波傳播，可以用較小的裝置和天線實現遠距離以至全球的通訊。但是，短波的頻帶窄，容量不大。超短波和微波能穿出電離層，不能靠電離層反射傳播。利用天波通訊時，由於電離層的變化（如晝夜不同、四季不同、太陽黑子的變化等因素均會影響電離層）對電波傳播影響極大，因而通訊的穩定性較差（見電離層電波傳播）。

對流層中的不均勻氣團對超短波和微波有散射作用，可用以實現數百公里的散射通訊。但由於色散效應的限制，有效的傳輸頻寬較窄，只能滿足中小容量通訊的需要（幾十或幾百個話路）。

電磁波視距傳播

從發信端經由空間媒介按直線傳播到收信端。超短波和微波多用這種方式傳播。若收、發信端均在地面時，傳播距離限於直視範圍，約幾十公里。要實現遠距離通訊，必須建立若干個接力站，將訊號按站依次傳向遠端，故稱為接力通訊（見微波接力通訊）。雖然這種方式投資較大、機動性差，但其頻率範圍較中、短波寬得多，從而容量也大得多，而且傳輸比較穩定，所以發展很快。但在毫米波和亞毫米波波段，大氣的溫度和水汽含量變化影響已較顯著，雨、雪也會造成嚴重衰減，對通訊的穩定性有一定影響。

若通訊一端在地面，另一端在外層空間，構成地-空通訊（見空間通訊），則必須選擇不被電離層反射而且雨、霧等吸收尚不嚴重的頻率範圍，即所謂地-空通訊的“視窗”。

參考書目

程新民編：《無線電波傳播》，人民郵電出版社，北京，1982。

簡水生主編：《通訊線路原理》，人民鐵道出版社，北京，1984。