
【電】 effective radius of the earth
earth; terrene; the globe; world
【化】 earth
【化】 effective radius
地球有效半徑(Effective Earth Radius)是無線電波傳播研究中的核心概念,指在考慮大氣折射效應時,地球半徑的等效修正值。該參數用于簡化電波傳播路徑的幾何計算,使原本因折射産生的曲線傳播路徑可近似視為直線傳播。其英文對應術語為“Effective Earth Radius”,國際電信聯盟(ITU)在《ITU-R P.526建議書》中将其定義為:“當假設電波傳播路徑為直線時,地球半徑需乘以一個修正系數K以匹配實際折射效應。”
典型計算公式為: $$ K = frac{1}{1 + R cdot frac{dn}{dh}} $$ $$ R_e = K times R $$ 其中$R$為地球實際平均半徑(約6371 km),$frac{dn}{dh}$為大氣折射指數梯度。标準大氣條件下取$K=4/3$,此時地球有效半徑$R_e approx 8493$ km。該模型廣泛應用于雷達探測、微波通信等領域的視線距離計算,例如依據修正半徑推導的視距公式: $$ d = sqrt{2R_e h} $$ 可準确估算天線高度$h$與通信距離$d$的關系。
參考文獻:
地球有效半徑(或等效半徑)是一個用于簡化電磁波傳播路徑計算的理想化模型參數。以下是其核心含義和特點:
基本定義
它表示一個假想的地球半徑,假設地球為均勻球體且無大氣層時,電磁波直線傳播的路徑與現實中存在大氣折射時的路徑等效。這種模型簡化了電磁波在真實大氣環境中的彎曲效應分析。
應用場景
主要應用于無線通信、雷達、衛星信號傳輸等領域。實際大氣折射會導緻電磁波傳播路徑彎曲,等效半徑将此彎曲路徑轉換為直線傳播模型,便于工程計算。
與物理半徑的區别
科學意義
通過引入等效半徑,研究者無需逐層分析複雜的大氣折射影響,可直接用幾何光學方法預測信號覆蓋範圍或延遲,顯著降低計算複雜度。
地球有效半徑是工程學中為簡化電磁波傳播分析而提出的概念,需與實際地理半徑(約6371公裡)區分。其數值因大氣條件調整,核心目的是将曲線傳播路徑等效為直線模型。
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