空間波危害

空間波（電磁）輻射危害人體的機理主要是熱效應、非熱效應和積累效應等。

熱效應：人體內(nèi)70%以上是水，水分子受到電磁波輻射后相互摩擦，引起機體升溫，從而影響到身體其他器官的正常工作。

非熱效應：人體的器官和組織都存在微弱的電磁場，它們是穩(wěn)定和有序的，一旦受到外界電磁波的干擾，處于平衡狀態(tài)的微弱電磁場即遭到破壞，人體正常循環(huán)機能會遭受破壞。

累積效應：熱效應和非熱效應作用于人體后，對人體的傷害尚未來得及自我修復之前再次受到電磁波輻射的話，其傷害程度就會發(fā)生累積，久之會成為永久性病態(tài)或危及生命。對于長期接觸電磁波輻射的群體，即使功率很小，頻率很低，也會誘發(fā)想不到的病變，應引起警惕！

各國科學家經(jīng)過長期研究證明：長期接受電磁輻射會造成人體免疫力下降、新陳代謝紊亂、記憶力減退、提前衰老、心率失常、視力下降、聽力下降、血壓異常、皮膚產(chǎn)生斑痘、粗糙，甚至導致各類癌癥等；男女生殖能力下降、婦女易患月經(jīng)紊亂、流產(chǎn)、畸胎等癥。

當電波在低空大氣層中傳播時還要受到地面的影響。地球表面的物理結(jié)構(gòu)例如地形起伏和任意尺寸的人造結(jié)構(gòu)等，都會對電波有反射、散射和繞射等作用。特別是在地面視距傳播方式中，地面結(jié)構(gòu)幾何尺寸和波長的比值不同，對電波傳播的影響也不同。如當天線高架、地面平滑范圍很大時，往往以反射為主；地面粗糙不平起伏較大時，必須考慮散射影響；當天線低架或障礙物尺寸比波長小得多時，則以繞射為主。而在地對空視距傳播中如同步衛(wèi)星通信系統(tǒng)，由于發(fā)（收）的另一端處于高達35800km的高空，再加上天線的方向圖較尖銳，因而可以忽略地面的影響。

1929年埃德溫·哈布爾的劃時代預測：不管你朝哪個方向看，遙遠的星系一直都在迅速遠離人群。換句話說，宇宙在膨脹。在換句話能否這樣說：遙遠的星系，近星系是否圍繞某些一個點作相反的運動。當然最可能是圓周運動。然而這又怎么解釋呢？什么力量使這兩部分運動相異呢？大宇宙星系的運動從上面看是螺旋狀的運動，是否和小分子原子內(nèi)的電子運動有共性，這些共性怎么建立起宇宙在運動，宇宙的自轉(zhuǎn)會轉(zhuǎn)化為能量嗎？電子旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電場，隨著產(chǎn)生磁場（電場和磁場是統(tǒng)一的，一個是微觀一個是宏觀）。大的星系旋轉(zhuǎn)呢？會產(chǎn)生時間和空間的扭曲嗎？如果會，那么時間和空間就是不均勻的。它們像現(xiàn)實生活中的軟糖一樣密度不會保持恒定。如果保持，是什么力量？它們像軟糖顆粒一樣構(gòu)成了宇宙、時間、和空間。這么一來，宇宙、時間、和空間就是相關(guān)份子顆粒的堆積。那么他們在德布羅意的波動學中會出現(xiàn)宇宙波、時間波和空間波。

空間波傳播距離限于視距范圍，因此又叫視距傳播。超短波和微波不能被電離層反射，主要是在空間直接傳播。其傳播距離很近，易受高山和高大建筑物阻擋，為了加大傳輸距離，必須架高天線，盡管這樣，傳輸距離也不過50公里左右。

在傳播過程中，它的強度衰減較慢，超短波和微波通信就是利用直射波傳播的。在地面進行直射波通信，其接收點的場強由兩路組成：一路由發(fā)射天線直達接收天線，另一路由地面反射后到達接收天線，如果天線高度和方向架設不當，容易造成相互干擾（例如電視的重影）。

自由空間傳播的菲涅爾區(qū)

理論和實踐都已證明，可以把電波傳播所經(jīng)歷的空間區(qū)域分成重要的空間區(qū)域和非重要的空間區(qū)域。前者是指對傳播到接收點的能量其主要作用的那部分空間，而后者則是指其余的空間區(qū)域，它對電波傳播的影響不明顯。因此，只要前一種區(qū)域符合自由空間的條件，就可以認為電波是在自由空間內(nèi)傳播了。而在工程上常常把第一菲涅爾區(qū)和最小菲涅爾區(qū)當作對電波傳播起主要作用的空間區(qū)域，只要它們不被阻擋，就可獲得近似自由空間傳播的條件。

視距距離

由于地球是球形，凸起的地表面會擋住視線。實際上，直射波傳播所能達到的距離應考慮到大氣的不均勻性對電波傳播軌跡的影響，求視距距離的公式應考慮到氣象因子的影響，

視距傳播的基本傳播模型

按對傳播到接收點的能量其主要作用的那部分空間即第一菲涅爾區(qū)是否被地形、地物遮擋來考慮地形對電波傳播的影響。

（1）第一菲涅爾區(qū)完全沒有被遮擋

這時收發(fā)2點之間的距離d滿足d<0.7d0，即處于亮區(qū)當中。傳播的衰減中值除了自由空間傳播衰減外，主要考慮地面反射波的干涉衰減Ai。

（2）第一菲涅爾區(qū)被部分遮擋

這時收發(fā)2點之間的距離d滿足0.7d0

這種情況是因為天線架設高度不夠高，或通信距離較遠，接收點落到了陰影區(qū)里。這時傳播主要以繞射為主，具體計算很復雜，地形對其的影響還要根據(jù)具體的實際情況進行分析。

微波接力通信是利用空間波傳輸?shù)囊环N通信。由于微波的頻率極高，頻帶很寬，能夠傳送大量的信息，微波通信已被廣泛應用。為了加大傳輸距離，在傳送途中，每隔一定距離都要建一個接力站，象接力賽跑一樣，把信息傳到遠處。地球表面弧度和山地、樓房等障礙物，因此超短波和微波天線要求盡量高架。

空間波通信

調(diào)幅廣播可以傳播音樂和聲音。調(diào)幅廣播采用幅度調(diào)制技術(shù)，即話筒處接受的音量越大則電臺發(fā)射的能量也越大。這樣的信號容易受到諸如閃電或其他干擾源的干擾。調(diào)頻廣播可以比調(diào)幅廣播更高的保真度傳播音樂和聲音。對頻率調(diào)制而言，話筒處接受的音量越大對應發(fā)射信號的頻率越高。調(diào)頻廣播工作于甚高頻段（VeryHighFrequency，VHF）。頻段越高，其所擁有的頻率帶寬也越大，因而可以容納更多的電臺。同時，波長越短的無線電波的傳播也越接近于光波直線傳播的特性。調(diào)頻廣播的邊帶可以用來傳播數(shù)字信號如，電臺標識、節(jié)目名稱簡介、網(wǎng)址、股市信息等。在有些國家，當被移動至一個新的地區(qū)后，調(diào)頻收音機可以自動根據(jù)邊帶信息自動尋找原來的頻道。

空間波電話

蜂窩電話或移動電話是當前最普遍應用的無線通信方式。蜂窩電話覆蓋區(qū)通常分為多個小區(qū)。每個小區(qū)由一個基站發(fā)射機覆蓋。理論上，小區(qū)的形狀為蜂窩狀六邊形，這也是蜂窩電話名稱的來源。當前廣泛使用的移動電話系統(tǒng)標準包括：GSM，CDMA和TDMA。少數(shù)運營商已經(jīng)開始提供下一代的3G移動通信服務，其主導標準為UMTS和CDMA2000。衛(wèi)星電話存在兩種形式：INMARSAT和銥星系統(tǒng)。兩種系統(tǒng)都提供全球覆蓋服務。INMARSAT使用地球同步衛(wèi)星，需要定向的高增益天線。銥星則是低軌道衛(wèi)星系統(tǒng)，直接使用手機天線。

空間波電視

通常的模擬電視信號采用將圖像調(diào)幅，伴音調(diào)頻并合成在同一信號中傳播。數(shù)字電視采用MPEG-2圖像壓縮技術(shù)，由此大約僅需模擬電視信號一半的帶寬。無線電緊急定位信標（emergencypositionindicatingradiobeacons，EPIRBs），緊急定位發(fā)射機或個人定位信標是用來在緊急情況下對人員或測量通過衛(wèi)星進行定位的小型無線電發(fā)射機。它的作用是提供給救援人員目標的精確位置，以便提供及時的救援。

空間波數(shù)據(jù)傳輸

數(shù)字微波傳輸設備、衛(wèi)星等通常采用正交幅度調(diào)制（QuadratureAmplitudeModulation，QAM）。QAM調(diào)制方式同時利用信號的幅度和相位加載信息。這樣，可以在同樣的帶寬上傳遞更大的數(shù)據(jù)量。IEEE802.11是當前無線局域網(wǎng)的標準。它采用2GHz或5GHz頻段，數(shù)據(jù)傳輸速率為11Mbps或54Mbps。

空間波導航

所有的衛(wèi)星導航系統(tǒng)都使用裝備了精確時鐘的衛(wèi)星。導航衛(wèi)星播發(fā)其位置和定時信息。接收機同時接受多顆導航衛(wèi)星的信號。接收機通過測量電波的傳播時間得出它到各個衛(wèi)星的距離，然后計算得出其精確位置。Loran系統(tǒng)也使用無線電波的傳播時間進行定位，不過其發(fā)射臺都位于陸地上。VOR系統(tǒng)通常用于飛行定位。它使用兩臺發(fā)射機，一臺指向性發(fā)射機始終發(fā)射并象燈塔的射燈一樣按照固定的速率旋轉(zhuǎn)。當指向型發(fā)射機朝向北方時，另一全向發(fā)射機會發(fā)射脈沖。飛機可以接收兩個VOR臺的信號，從而通過推算兩個波束的交點確定其位置。

空間波雷達

雷達通過測量反射無線電波的延遲來推算目標的距離。并通過反射波的極化和頻率感應目標的表面類型。導航雷達使用超短波掃描目標區(qū)域。一般掃描頻率為每分鐘兩到四次，通過反射波確定地形。這種技術(shù)通常應用在商船和長距離商用飛機上。多用途雷達通常使用導航雷達的頻段。不過，其所發(fā)射的脈沖經(jīng)過調(diào)制和極化以便確定反射體的表面類型。優(yōu)亮的多用途雷達可以辨別暴雨、陸地、車輛等等。搜索雷達運用短波脈沖掃描目標區(qū)域，通常每分鐘2－4次。有些搜索雷達應用多普勒效應可以將移動物體同背景中區(qū)分開來。尋的雷達采用于搜索雷達類似的原理，不過對較小的區(qū)域進行快速反復掃描，通?？蛇_每秒鐘幾次。氣象雷達與搜索雷達類似，但使用圓極化波以及水滴易于反射的波長。有些氣象雷達還利用多普勒效應測量風速。

電磁波自由空間波數(shù)定義：2π的自由空間距離內(nèi)所包含的波長數(shù)，通常用k₀表示。

電磁波自由空間波數(shù)計算表達式為：