1、電離層規律性變化的影響
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電媒質。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、晝夜每時每刻都在發生變化。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，電磁波的入射角應大一點，即仰角小一點；而夜間進行天波通信時，應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計平均值。 

2、 電離層非規律性變化的影響
電離層除了規律性變化以外，還有一些非規律性變化。例如不穩定ES層，電離層突然騷動，電離層暴變等。
不穩定ES層是在E層高度自由電子突然增高的現象。大致白天低緯度地區出現的機會多于高緯度地區，而晚上則高緯度地區出現的機會多于低緯度地區。不穩定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。不穩定ES層的突然出現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，這將使大量氣體發生電離，且自由電子濃度相當大，這種現象稱為電離層騷動。電離層騷動會使短波通信中斷，其延續時間可達一兩小時。突然騷動現象在太陽黑子多的年份比較容易發生，一般僅在白天發生。
電離層突然騷動發生之后30小時左右，電離層呈現層次不清的混亂狀態時間可長達幾個小時，這種現象稱為電離層暴變。電離層暴變現象初出現在F2層，逐漸到達下面各層。電離層暴變現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。一般南北極地區較為嚴重，赤道地區相對較輕。

▼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。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。由介電常數等式可知，當工作頻率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，但極化方向發生了變化，這就是法拉第旋轉現象。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折射的結果，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，它們相互疊加的結果忽大忽小有時甚至收不到信號。這種現象稱為衰落。衰落現象是多路徑信號彼此疊加，由相位差無規律變化所引起的信號強弱的無規律變化，以致無法實現正常接收的一種現象。可見衰落現象不同于有規律變化的衰減現象。 

衰落現象一般由三種原因引起：
（1） 由兩路反射次數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，環繞地球一周的信號，有時還能與經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，這種現象稱為環球回波。由于兩條路徑信號的相位差相當大，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。根據天波傳播的要求，天線應與地面保持仰角。大的雖然不是理想導體，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高度較低的水平天線，實現高仰角的輻射；遠距離通信時則采用架設較高的水平的天線，實現低仰角輻射。 
電離層每時每刻都在發生變化，無線電波被反射的狀態也在不斷地發生變化。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方向性圖的主瓣應有足夠的寬度。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，才能適應更換頻率的要求。