衰落

信號幅度隨時間、頻率和空間而起伏的衰落，分別稱為時間選擇性衰落、頻率選擇性衰落和空間選擇性衰落。若電波在傳播過程中由於極化發生變化而產生衰落，則稱為極化衰落。例如，電波在電離層中傳播時，由於地磁場的作用分成兩個橢圓極化波。當電離層的電子密度變化時，橢圓極化波時刻改變極化橢圓主軸的取向，從而接收信號發生極化衰落。不過，這種衰落的出現機會比多徑衰落小得多。

衰落通常分為快衰落和慢衰落兩種。前者是指在足夠短的時間間隔內（如幾秒、幾分鐘內）接收信號電平的快速變化。多徑傳輸是引起快衰落的主要原因。例如，對流層散射傳播中的快衰落就是由收、發天線波束交割的區域內許多不均勻體的散射分量隨機干涉形成的，它有很強的頻率與空間選擇性。慢衰落是短期信號電平中值(如幾分鐘中值，日、月、年中值等)在較長時間間隔內的變化。引起慢衰落的主要原因，是傳輸媒質結構發生變化。如對流層散射傳播中，慢衰落是由大氣折射、大氣湍流、大氣層結等平均大氣條件的變化而引起的，通常與頻率的關係不大，而主要與氣象條件、電路長度、地形等因素有關。

由於衰落具有隨機的特性，須用統計方法如概率密度或分佈函數描述。快衰落的幅度分佈一般服從瑞利分佈。對慢衰落進行較準確的統計分佈描述比較困難。對流層散射傳播中，慢衰落通常服從對數正態分佈。

衰落特性可用衰落深度、衰落率和衰落持續時間等主要參量描述。

①　衰落深度：信號電平瞬時值與中值（或自由空間電平值）之差；或分佈概率分別為50％和10％的電平間分貝數之差，它表徵衰落的嚴重程度。

②　衰落率：每秒鐘瞬時值超過中值的次數除以二；或單位時間內，信號幅度自上而下通過某給定值的次數，它表徵衰落的頻繁程度。在電離層電波傳播中，尋常波與非常波形成的極化衰落的衰落率約在每秒幾次以下。在對流層散射傳播中，中值電平處的衰落率約每秒百分之幾次到幾十次，一般它與頻率、風速、散射角和天線波束寬度等因素有關。

③　衰落持續時間：即信號幅度低於其給定值的持續時間。在對流層散射傳播中，中值電平處的平均衰落持續時間在超短波頻段為幾秒至幾十秒，在高頻段則可達百分之幾秒至幾秒。電離層傳播中的中波波段平均持續時間約幾秒至幾十秒。

此外，還可用衰落幅度、衰落速度、衰落帶寬等參數描述衰落的某些特性。

克服衰落的方法主要根據形成衰落的原因而確定。例如，在對流層視距電波傳播中，為克服由於地面反射引起的干涉型衰落，可通過選擇粗糙的反射面、用刃型屏蔽體阻擋反射波、加大收發天線的高差等方法，減少或消除由多徑產生的衰落。此外，分集接收技術是克服多徑衰落的最有效的方法。有時，也用提高發射功率、採用強方向性天線、抗衰落天線、自適應接收技術和留足夠衰落餘額等方法克服衰落的影響。