電場強度測量是指為獲得各種傳播數據和參量供無線電路進行正確設計，對接收地點的電場強度所進行的測量。電場強度的測量在解決電磁兼容問題時亦是一項重要工作。
基本介紹
- 中文名：電場強度測量
- 外文名：field strength measurement
定義
電場強度是指放入電場中某點的電荷所受靜電力F跟它的電荷量比值，定義式E=F/q，適用於一切電場；其中F為電場對試探電荷的作用力，q為試探電荷的電荷量。單位N/C。定量的實驗證明，在電場的同一點，電場力的大小與試探電荷的電荷量的比值是恆定的，跟試探電荷的電荷量無關。它只與產生電場的電荷及試探電荷在電場中的具體位置有關，即比值反映電場自身的特性（此處用了比值定義法），因此我們用這一比值來表示電場強度，簡稱場強，通常用E表示。
電場強度測量是指為獲得各種傳播數據和參量供無線電路進行正確設計，對接收地點的電場強度所進行的測量。
場強測量所使用的方法、儀表以及數據整理隨工作頻段，工作方式和欲完成任務的不同而異。
長波段通信場強測量
長波段（甚低頻）電磁波可以在地表以下，如水中或土壤中傳播一定距離，或在地面與電離層之間所形成的波導層中傳播較遠距離，對長波段所做的場強測量一般有兩個目的。一是測量各種電波傳播媒介對電波衰減的影響，二是利用場強測量分析傳播媒介的電參數。根據不同目的，測量用場強儀及其附屬儀表的複雜程度也不同。測量的參數一般有電波衰減率、電波傳播速度、電波相位以及極化等。
10～25kHz頻段的電磁波可以在地表與電離層所形成的波導層中傳播，常被用來作長距離通信，所以測量項目有傳播衰減的穩定性，地球磁場的影響，傳輸模的變化（如TM波與TE波的相互轉換）以及相速變化和極化變化等參數。尤其在磁緯20°以下，長距離晝、夜波以及與電波傳播方向的關係等，也是場強測量的重要方面。
中波段無線廣播的場強測量
中波段無線電頻率多用於地面上中距離（數十乃至數百公里）的通信或廣播。中波段電磁波主要靠地表波傳播。對中波段進行場強測量的目的多數是統計地表參數以及晝夜大氣溫濕度梯度變化對電波衰減的影響。測量方法也是利用中波段場強儀（或接記錄、分析設備）統計場強變化規律。
短波段通信場強測量
短波段無線電頻率多用於地面長距離（數百乃至上萬公里）通信或廣播。電磁波主要靠電離層和地面的一次或多次反射而到達遠方。
超短波微波波段通信場強測量
電離層的各種參數（電子、離子密度，高度以及厚度等）對短波傳播起很重要的作用。因此，短波段的場強測量很少是為了分析場強變化，而是利用電波傳播測量電離層各種參數每年隨晝夜、季節以及太陽活動情況而變化的規律，從而編制年度頻率預測或研究衰減對抗措施。我國多用高仰角天線（如三角天線等）利用發射和接收信號間各參數差異達到上述目的。
超短波征波波段通信場強測量
超短波微波頻率大約在30MHz以上，可以穿過電離層，而且地波衰減很快。因此利用這些頻段通信多為地面視距通信或衛星通信。隨著波長的縮短，天線離開地面適當髙度且以大氣為傳播媒介時，電波傳播的衰減接近於自由空間的衰減。在正常情況下場強理論計算值相當精確。因此在這些頻段的場強測量多屬分析大氣參數變化對電波傳播的影響。例如當精確測量衛星位置時，要測量電波穿過大氣時的射束彎曲程度以及穿過電離層時的極化旋轉等。在視距通信中，往往要測量地面的反射係數，大氣參數變化時引起的頻率選擇性衰落以及降雨引起的附加損耗等。
（1）地面反射係數測量，最簡單的方法是將場強儀沿鐵塔上、下移動記錄場強與高度的關係。當地面反射係數r較大時，直射波（假設幅度為1）與反射波在場強儀天線口面（設天線開口面很小）上的合成場強E可表示為
式中λ為電波波長；△l為直射波與地面反射波的行程差。當天線高度變化時，△l變化，從而得到E的變化規律。當i*2*△l/λ為奇或偶整數時，場強最大值Ema×和最小值Emin可表示為
因而可以求得反射係數r。但r也是隨地麵條件而變化的，所以需經長時間測量以求得統計規律。
（2）衰落規律測量，衰落測量多將發射設備和接收場強儀分設在欲測段的兩端。將接收到的場強用記錄儀記錄下來，用人工方法分析衰落時間機率分布規律，或將接收到的場強數據送入計算機，利用軟體對數據進行處理以得到瞬時場強分布曲線、中值分布曲線以及離散度等更多的有用參數。
由於大氣折射或地形的繞射或反射，自發射端到達接收端可能有很多傳播途徑。經過這些途徑傳播的電波在接收端重新合成。由於實際途徑長度不同，對不同頻率而言其電長度（與波長比）將隨頻率變化，因此在接收端多徑電波合成時，其幅度會隨頻率變化，稱為頻率選擇性衰落。對於選擇性衰落的測量可以用上述設備或同時傳送若干單頻以測量不同頻率間隔的衰落相關係數和時延變化規律。
（3）降雨附加損耗測量，對較高頻段，降雨的附加損耗變得不可忽視。這種測量在於預測不同頻段隨降雨量增大而損耗增大的規律以求出不同地區的最佳中繼段距。多數是測量電波傳播途中降雨量的分布與場強的關係，
