传播的物理学意义
作者：K9LA 翻译：BH4SRC
如果有人问你“160米波段的传播和6米波段的传播不同么”这个问题，我想你的答案肯定是“是的，它们的传播不同”。不过请注意，即使在这么大的频率范围内，传播还是有很多共同点的。共同点就是从160米到6米的电磁波都遵循同样的物理定律。因此，如果你能理解从160米到6米波段内折射、吸收和极化的变化规律（这三个要素决定了电波能否从A点到达B点，还决定了接收到的电波的信号强度），你将会更深刻的理解从1.8MHz到50MHz频率范围内的传播特性。
折射
我们所做的绝大多数QSO都是通过折射完成的，还有些则是通过反射和散射完成。我们将主要讨论折射，因为绝大多数的QSO是通过它完成的。电磁波折射的基本定理是对于给定电子浓度条件下，折射量与频率的平方成反比。换句话说就是，随着频率的降低，电波将弯曲的更厉害。
我们可以通过射线追踪的方法来检测这一理论。图一表示的是在太阳活动高峰期时，以2°仰角对较高频电波在白天进行的射线追踪。
当追踪射线的频率从49MHz降到28MHz时，通过图一可以证实频率越低射线弯曲的越多，即增加的弯曲量使得射线折射的更快（折射位置在电离层的高度更低）。因此追踪射线频率降低时，其折射点高度也随之降低。同样的随着频率的降低，追踪射线的单跳的距离也随之降低。
需要注意的是21MHz和14MHz两个频率的状况。在追踪射线的频率为21MHz时，电离层E区域对其产生了很多的折射，因此21MHz频率的单跳距离超过42MHz频率的单跳距离。而在追踪射线频率为14MHz时，电离层E区域的电离程度足以支持其反射回地面，从而导致其单跳的距离更短。
图二同样是射线追踪，只是表示的是低波段频率在夜晚的状况。所有的追踪射线发射仰角为5°。
我们同样可以发现，随着追踪射线频率的降低，追踪射线的最大高度和单跳距离都在减小。注意10.65MHz频率在我所选实验条件下（5°仰角，夜晚，正常的太阳活动）穿越了电离层。
还要注意下两个最低频率（1.9MHz 和0.15MHz）没有达到E区，因此它们的单跳距离也极短。仔细研究下160米波段的话，可以得到有趣的发现。图三表示的160米波段的实验，发射仰角从0°到20°，步进为2°。
基于所选的测试条件（1.9MHz,夜晚，正常太阳活动），发射仰角大于等于6°时，单跳发生的区域从E区域转为F区域。而发射仰角小于6°时，单跳仅在E区域产生。这可以简单理解为夜晚也存在足够多的E区域电离（夜晚典型的E区域反射临界频率约为0.4 MHz），从而导致低仰角发射的1.8MHz追踪射线折射回地面（根据最大可用频率和临界频率的正割定理）。
吸收
电磁波吸收的基本定理是在给定的电子浓度条件下，吸收量与频率的平方成反比。也就是说，随着频率的降低，吸收量增加。
在夜晚进行1500公里路径的射线追踪，另外在白天进行3400公里路径的射线追踪，测量这两种条件下的吸收量可以得到表一的结果。所有数据基于F区域的单跳。
表一的数据证实了频率越低，吸收越多的定理。不过请注意，表中左侧数据中0.15MHz的吸收量，与1.9MHz相比它的吸收量降低了很多。原因是0.15MHz的射线无法达到19MHz的射线所能达到的电离层高度，事实上其根本很难达到吸收区（即夜晚的低层E区域）。因此，当你听到低于1.8MHz频率的业余无线电长距离通联的报告时，你就能明白这其实不是什么神奇的事情，只是物理定律在起作用而已(我并没有贬低实现这一通联所做的努力，操作员需要提高自己的天线效率、克服人造噪音的干扰等等)。
极化
当我们从我们的发射天线上发送一个信号时，这个信号被送入电离层并耦合成2种类型的电波在电离层中传播，一种是常波，另一种是异常波。这两种波形的极化方式在50MHz的圆极化和1.8MHz近线性的椭圆极化之间。事实上我们可以把低至3.5MHz电磁波的极化方式看作是圆偏振的极化方式，当两种波穿透电离层时，穿出点的极化方式被用来表述我们接收天线的极化方式。
低至3.5MHz的频率，它们的常波和异常波在电离层中的传播都非常相似。由于1.8MHz的频率和电子的旋转频率近似（根据磁场不同，电子旋转频率介于0.7MHz和1.7MHz之间），因此它的异常波吸收显著大于常波的吸收。也正是由于这个原因，通常讨论的时候才把1.8MHz排除在外（这只是一个原因，还有一个原因是1.8MHz频率的异常波折射指数与常波也不同，在电离层中传播时导致它的传播路径也不同）。
总结和意义
下述的总结关注于传播的物理学意义中的3个指标折射、吸收和极化，还列出了一些相关的意义。需要注意的是，这些总结和意义的大部分是基于给定的电子浓度条件和基于F层的研究得出的。实际上我们有2个主要影响因素（F区域和E区域），以及传播的突发性都给这些大部分的总结和意义增加了复杂性。
