1、電離層規(guī)律性變化的影響
電離層中自由電子在電磁波電力場的作用下發(fā)生定向運動的同時，也不斷地與各種中性粒子、正離子和負離子發(fā)生碰撞，因而電磁波的能量將會被吸收而造成衰減。這種情況下電離層類似于導(dǎo)電媒質(zhì)。可以證明，電磁波的頻率越低這種衰減就越嚴重。例如，白天中波無線電波在D層能量幾乎全部被吸收掉，因而不能從電離層反射到地面。夜間D層消失以后，中波無線電波才能被E層反射到地面。這就是我們只能在夜間收聽到遠地中波廣播的原因。F1層對天波傳播影響不大，它僅在夏季白天存在，其他時間消失。進入電離層的短波無線電波是在F2層發(fā)生反射的。D層和E層雖然對短波無線電波也有吸收作用，但由于短波的頻率較高，電磁波能量受到的衰減并不嚴重。超短波和微波的頻率由于特別高，不能滿足天波的反射條件，進入電離層的電磁波將穿透電離層進入太空。短波波段的無線電波以地面波方式傳播衰減很快，而不能以空間波等其他方式傳播。因此，天波傳播是短波無線電波的主要傳播方式。
電離層中的自由電子濃度隨季節(jié)、晝夜每時每刻都在發(fā)生變化。早晨太陽出來以后，電離層自由電子濃度增加的速率很快，中午以后自由電子濃度大。晚上太陽消失，電離層中的自由電子濃度變小。從電磁波反射條件公式可知，白天進行短波通信時，應(yīng)使用較高的工作頻率，反射點的虛高度比較低，電磁波的入射角應(yīng)大一點，即仰角小一點；而夜間進行天波通信時，應(yīng)使用較低的工作頻率，反射點的虛高度比較高，電磁波的入射角應(yīng)小一點。即仰角大一點。
我們知道，天波通信的頻率越低，電離層吸收越嚴重。為了保障通信的可靠性，電離層觀測站根據(jù)不同的通信地點、通信距離和通信時間，制定了短波通信的低可用頻率（LUF），作為工作頻率的下限。對于定點通信的情況，每天24小時的低可用頻率曲線是多年來的統(tǒng)計平均值。 

2、 電離層非規(guī)律性變化的影響
電離層除了規(guī)律性變化以外，還有一些非規(guī)律性變化。例如不穩(wěn)定ES層，電離層突然騷動，電離層暴變等。
不穩(wěn)定ES層是在E層高度自由電子突然增高的現(xiàn)象。大致白天低緯度地區(qū)出現(xiàn)的機會多于高緯度地區(qū)，而晚上則高緯度地區(qū)出現(xiàn)的機會多于低緯度地區(qū)。不穩(wěn)定ES層存在的時間不超過幾小時，其范圍可達幾十千米至幾百千米。不穩(wěn)定ES層的突然出現(xiàn)有可能中斷正常的短波通信。
太陽突然噴射出包含各種波長的輻射能量，其深度可達到D層，這將使大量氣體發(fā)生電離，且自由電子濃度相當(dāng)大，這種現(xiàn)象稱為電離層騷動。電離層騷動會使短波通信中斷，其延續(xù)時間可達一兩小時。突然騷動現(xiàn)象在太陽黑子多的年份比較容易發(fā)生，一般僅在白天發(fā)生。
電離層突然騷動發(fā)生之后30小時左右，電離層呈現(xiàn)層次不清的混亂狀態(tài)時間可長達幾個小時，這種現(xiàn)象稱為電離層暴變。電離層暴變現(xiàn)象初出現(xiàn)在F2層，逐漸到達下面各層。電離層暴變現(xiàn)象使短波通信的臨界頻率降低，無法使用原有的工作頻率正常通信。但以較低的工作頻率進行通信時，很可能又因為電離層的吸收作用也不能正常通信。電離層暴變波及的范圍非常大，甚至可以遍及。一般南北極地區(qū)較為嚴重，赤道地區(qū)相對較輕。

▼地球磁場對天波傳播的影響
在地球磁場的作用下，電離層處于磁化等離子狀態(tài)。磁化等離子體是各向異性的。
由于地球不同位置的地磁場不同，因而磁化等離子體的磁旋頻率（fg）也不同。在南北極附近，fg=1.6~1.7MHz；在赤道附近，fg=0.7MHz。由介電常數(shù)等式可知，當(dāng)工作頻率f接近磁旋頻率時，電磁波的能量幾乎全部被吸收，不能返回地面。可見中波的頻率比較接近磁旋頻率，容易被電離層吸收；而短波和超短波的頻率與磁旋頻率相差較大，不容易被電離層吸收。
從電磁場理論中我們知道，沿著恒定磁場相同或相反方向傳播的線極化波，進入磁化等離子體后，將分裂成正旋圓極化波和負旋圓極化波。從磁化等離子體出來以后，正旋圓極化波和負旋圓極化波又重新合成線極化波，但極化方向發(fā)生了變化，這就是法拉第旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象。從電磁場理論中我們還知道，沿著垂直于恒定磁場方向傳播的線極化波，進入等離子體后，將分裂成正常波和非常波（又叫非正常波或反常波）。正常波仍然是橫電磁波，即TEM波；但非常波卻是橫磁波，即TM波。在磁化等離子體中，它們以不同的相速傳播。這種象限稱為雙折射。

▼短波通信的幾個現(xiàn)象
在定性分析天波傳播路徑的時候，可以把電離層對電磁波連續(xù)折射的結(jié)果，近似看成是以光速傳播的電磁波受到的鏡面反射。但實際電離層對電磁波的反射畢竟不是鏡面反射，因此，到達接收點的電磁波射線，是從許多不同路徑傳來的。進入電離層的電磁波射線，不僅能分解為正旋圓極化波和負旋圓極化波，分裂成正常波和非常波，而且由于電離層的漫反射作用，一條電磁波射線往往被分裂成許許多多條射線。這些不同路徑傳到同一個接收點的信號沒有固定的相位差，它們相互疊加的結(jié)果忽大忽小有時甚至收不到信號。這種現(xiàn)象稱為衰落。衰落現(xiàn)象是多路徑信號彼此疊加，由相位差無規(guī)律變化所引起的信號強弱的無規(guī)律變化，以致無法實現(xiàn)正常接收的一種現(xiàn)象。可見衰落現(xiàn)象不同于有規(guī)律變化的衰減現(xiàn)象。 

衰落現(xiàn)象一般由三種原因引起：
（1） 由兩路反射次數(shù)不同的電磁波到達同一接收點而引起的；
（2） 由一條正常波射線與一條非常波射線到達同一地點引起的；
（3） 由于漫反射，原來的一條電磁波射線分裂后又重新合到一起而引起的。 
在地面與電離層之間多次來回反射，環(huán)繞地球一周的信號，有時還能與經(jīng)過一次反射的正常路徑的信號同時到達接收點，而被接收機同時接收，這種現(xiàn)象稱為環(huán)球回波。由于兩條路徑信號的相位差相當(dāng)大，接收機收到的信號是紊亂的。例如，原來的一個脈沖信號可能變成兩個脈沖信號。

▼ 短波電臺通訊對天線的要求

在短波段上，大地的導(dǎo)電性能要顯得差一點。因此，無線電波以地面波方式傳播的衰減很大，傳播的距離很近。因此，天波傳播是短波的主要傳播途徑。根據(jù)天波傳播的要求，天線應(yīng)與地面保持仰角。大的雖然不是理想導(dǎo)體，但采用水平天線仍然能滿足這一要求。因此，一般情況下短波天線都是水平的。并且，近距離通信時可采用架設(shè)高度較低的水平天線，實現(xiàn)高仰角的輻射；遠距離通信時則采用架設(shè)較高的水平的天線，實現(xiàn)低仰角輻射。 
電離層每時每刻都在發(fā)生變化，無線電波被反射的狀態(tài)也在不斷地發(fā)生變化。為了保證通信的可靠性，短波天線在垂直和水平兩個主平面內(nèi)方向性圖的主瓣應(yīng)有足夠的寬度。如果白天和夜晚都用同一副天線工作，須使用寬頻帶的天線，才能適應(yīng)更換頻率的要求。