[摘 要]无线电波可以通过多次反射在电离层和地球表面间进行长途旅行。低于最高可用频率的来自于地面源的高频无线电波从电离层反射回地球之后可能再次返回电离层，此后可能再次返回地球，如此反复，每一次连续跳跃都会使旅行达到更远。在其他因素中，介质的表面特性会决定信号在保持完整性的情况下可以传播的距离。随着季节、朝夕的变化，最高可用频率也会发生变化。高于最高可用频率的波不会经过反射和折射，而是穿过电离层进入太空。我们在这里重点讨论海平面对波的反射。经验证明，波涛汹涌的海面会比平静的海面有更大的反射损耗，而海洋湍流则会影响海水的各种电磁特性，甚至导致波的传播方向发生改变。
　　[关键词]短波无线电；海洋地面；传播性
　　中图分类号：TS623 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）32-0335-02
　　一、建立模型
　　我们知道接受地点位于海洋中某一点，高频电磁波由陆地天线向空中发射，经过至少一次电离层的反射才能到达接收机，电离层可从低到高依次分为D层、E层和F层等，其中F层还可分为F1层和F2层。电磁波经过电离层会损耗一部分能量。电离层吸收损耗是指电波通过电离层时，电离层中的电子、离子与中性分子，因受电波场的作用，相碰撞而产生热量，与此同时，电波自身失去能量。随后电波由电离层以一定角度进入海平面时发生第二次反射，我们在此建立两种模型，一种认为是平静的海面，我们等效为镜面反射；另一种认为是湍急的海面，我们引入海浪模型并且修正反射系数。
　　为研究电磁波由电离层反射到海面上之后的过程，我们要在海面上建立一个新的模型。我们知道海浪是指海面上水汽界面的周期性波动，是海洋上最常见的物理现象。引起海浪的原因有风力，重力，离心力等，本文只考虑风力的影响。根据海浪在不同条件下的不同表现，我们建立了关于电磁波在海面上传输的基于（Free Space loss）的通道模型。依据国际上通用道格拉斯海情级数定义我们认为当海情级数小于3级时可以将海平面反射等效为镜面反射，当海情级数大于三级时我们认为海平面为粗糙面反射。下面我们通过查阅文献给出两个必要的参数的定义：
　　1、海水粗糙程度
　　其中为均方根波高，为天波进入海平面的入射角，为天波的波长。
　　2、海水介電常数
　　是电离层对电波吸收的损耗，与时间，季节，通信仰角，太阳黑子等有关（基于IRI-2001国际参考电离层模型，为简化问题我们由参考文献给出一组短波在电离层吸收的数据，当通信仰角大于57°时，电离层吸收小于10dB，并且，随着通信仰角的减小，吸收增加且大于10dB）（取样地点和时间如下：海南省东方市（108.7E，19.0N，2006年9月25日20：00LT））
　　二、模型求解
　　如表1所示，我们可以看出不同海情级数的情况下，第一跳结束时不同频率对应的接受信号功率的变化趋势。
　　当海面电磁噪声为功率10-64数量级时，发射频率为7MHz，发射仰角为60°时，通过计算
　　三、结论
　　显然我们可以看到，随着海面电磁噪声数量级的增大，最大跳数是不断增大的。因此如果想要得到更大的跳数，我们就需要最大程度在电磁波传播路径上清除会产生噪声的因素，给电磁波一个相对干净的环境，这样可以使之在损耗较小的情况下传播的更远。当海情级数相同时，频率越高，接收信号的频率越低；当频率不变时，海情级数越高，接收信号的强度也是在逐渐降低的。所以为了得到更高的接受信号功率，我们应该选取较低的频率和较为平静的海面进行作业，建议在风浪大的时候还在作业利用短波通信的海上船舶，及时降低工作频率。
　　作者简介
　　赵壮（1996.03.01--）；性别：男，籍贯：安徽阜阳，学历：本科，现就读于空军工程大学信息与导航学院；研究方向：短波传播；