【题目编号】MC2-0795
【题目】无线电信号经地面和电离层交相反射之后会有什么改变？
【答案】AB（多选题）
[A]信号的极化特性会伴随时间随机改变
[B]信号的不同频率成分会伴随时间随机衰落
[C]信号的上下边带会伴随时间随机反转
[D]信号中随时都会夹杂强力广播电台的播音
考点速览
本题考短波信号经地面与电离层交相反射（多径传播）之后会发生什么改变。答案有两项：极化特性随时间随机改变，以及不同频率成分随时间随机衰落。它把天波传播里的两个重要现象——法拉第旋转和选择性衰落——放在一道题里考，属于多径效应与电离层传播的核心内容，也是理解短波信号畸变的钥匙。
原理与依据
短波信号从天台出发后，往往不止一条路径到达接收点：可能是一次天波直射，可能是先被地面反射再射入电离层折回，也可能经过电离层多次弹跳。这些路径长短不一、相位各异，在接收点叠加，就是多径传播（multipath）。多径是短波信号畸变的根源，它带来的两个后果正好对应本题的两个正确选项。
先说极化。电离层是处于地磁场中的等离子体，电波在其中传播时，左旋和右旋圆极化分量的相速度不同，合成的线极化波在穿过电离层时，其极化平面会旋转，这就是法拉第旋转（Faraday rotation）。旋转角度随电子密度、地磁场和传播路径变化，而这些条件又随时间漂移，所以到达接收点的极化方向是随机、随时间变化的。地面反射同样会改变极化。于是选项 A 成立：极化特性伴随时间随机改变。
再说频率成分。不同频率的电波在电离层里走过的路径和经受的相移不一样，多径叠加后，某些频率的分量可能相长增强、某些相消减弱，而且这种增强减弱的位置随电离层变化而漂移。结果是信号带宽内不同频率成分的衰落程度不一致，有的频率此刻强、有的此刻弱，这就是选择性衰落（selective fading）。所以选项 B 成立：信号的不同频率成分伴随时间随机衰落。短波通联里信号“变了调”“某个音听不清”，多半就是选择性衰落。
这两个现象都源自同一个根源：电离层是一个色散、随机、受地磁场影响的介质。地面与电离层的交相反射放大了这种随机性，使极化与频谱同时失真。多径还会带来时延扩展（delay spread）：不同路径的信号到达时间不同，短波上路径时延差可达毫秒量级，符号速率较高的数据信号会产生码间干扰（ISI，inter-symbol interference），前一符号的拖尾叠加到后一符号上，进一步抬高误码率，这也解释了为什么短波高速数据通信比慢速的 PSK31、RTTY 更难。
逐项辨析
选项 A 正确：电离层法拉第旋转叠加地面反射，使极化方向随机、时变。
选项 B 正确：多径与电离层色散使不同频率成分各自随机衰落，即选择性衰落。
选项 C 错误：信号的上下边带是调制后在载波两侧的镜像频率分量，传播过程不会把它们“反转”。边带位置由调制结构决定，多径只会改变它们的幅度和相位，不会互换位置。
选项 D 错误：交相反射不会“随时夹杂强力广播电台的播音”。是否串入广播，取决于频率规划、接收机选择性等，与多径传播本身无关，属于无中生有的干扰项。
易混淆点
容易混的是“选择性衰落”和“平坦衰落”。平坦衰落（flat fading）是整个信号带宽一起起伏，所有频率成分同步升降，多径时延差远小于符号周期时发生；选择性衰落则是不同频率成分各自起伏，发生在多径时延差大到可与信号带宽比拟时。短波宽带信号更容易遇到选择性衰落。另一个易混点是极化旋转与边带反转：法拉第旋转转的是极化平面，边带反转是调制解调里的概念，两者风马牛不相及，选项 C 正是拿这点迷惑人。还要分清“极化改变”与“信号消失”：法拉第旋转只是让极化方向转动，信号强度可能仍然可观，并不等于收不到。
应试要点
天波多径两件必发生的事：极化乱转、频率成分各自乱衰落。记住“法拉第旋转动极化、选择性衰落动频谱”。选项里出现“边带反转”或“夹杂广播播音”这类编造现象，直接排除。
