НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    ССЫЛКИ    О САЙТЕ




предыдущая главасодержаниеследующая глава

§ 2.2. Классификация случаев распространения земных радиоволн

Строгое решение задачи о нахождении напряженности электрического поля в некоторой точке над реальной земной поверхностью при произвольном расположении излучателей весьма сложно. Поэтому при теоретическом изучении и расчете распространения земных радиоволн строят некоторые упрощенные модели. Прежде всего полагают атмосферу однородной непоглощающей средой с ε = 1, γ = 0, а поверхность Земли считают гладкой и однородной. В формулы, полученные при этих допущениях, вносят необходимые поправки.

Пусть передающая и приемная антенны расположены в точках А и В1, на высотах h1 и h2 над поверхностью Земли, представляющей собой гладкую сферу радиуса R0; расстояние между антеннами равно r (рис. 2.3).

Рис. 2.3. Влияния сферичности Земли на распространение радиоволн при поднятых антеннах
Рис. 2.3. Влияния сферичности Земли на распространение радиоволн при поднятых антеннах

Область, существенно участвующая в распространении радиоволн, ограничена эллипсоидом вращения, сечение которого разно площади зоны Френеля небольшого номера [приближенно будем считать, что площади первой зоны Френеля (1.28)].

Из рис. 2.3 видно: если соотношение между величинами r, h1 и h2 таково, что первая зона Френеля не достигает выпуклости земной поверхности, то возможно прямолинейное распространение радиоволн между точками А и В1. Если же первая зона Френеля охватывает выпуклость земной поверхности, как при распространении между точками А и В2, то сферичность Земли является препятствием, за которое радиоволны распространяются путем дифракции, подобно тому как это происходит при помещении на пути распространения волны полуплоскости (см. § 1.3). Поле в этом случае оказывается сильно ослабленным, поскольку в распространении участвуют только часть первой зоны Френеля и зоны высших порядков, которые также искажены влиянием поверхности Земли. Для прямолинейного распространения, радиоволн необходимо, чтобы минимальный просвет между линией прямой видимости АВ1 и поверхностью Земли был больше радиуса первой зоны Френеля (1.26).

Для ориентировочной оценки возможности беспрепятственного распространения радиоволн введено понятие "расстояние прямой видимости".

Расстоянием прямой видимости называется путь по прямой между передающей и приемной антеннами, при котором прямая линия, соединяющая эти антенны, касается земной поверхности. Из рис. 2.4 можно определить расстояние прямой видимости

r0 = АС + СВ,

где


Рис. 2.4. Определение расстояния прямой видимости
Рис. 2.4. Определение расстояния прямой видимости

Следовательно,


Подставляя величину R0 = 6370 км и выражая r0 в километрах, а h1 и h2 в метрах, получим


Если протяженность трассы r < 0,2 r0, то поверхность Земли можно считать плоской. При r < 0,8 r0 первая зона Френеля не перекрывается выпуклостью земной поверхности. Область, лежащая на расстоянии 0,8 r0 < r < 1,2 r0, называется областью полутени (участок DE на рис. 2.4); при r > 1,2 r0 начинается область тени (за точкой Е на рис. 2.4). В области тени и полутени радиоволны распространяются путем дифракции.

Когда антенны расположены непосредственно у поверхности Земли (h1 = h2 = 0), как это имеет место в диапазоне длинных и средних волн, понятие расстояния прямой видимости не имеет смысла. В этом случае (рис. 2.5) сегмент, ограниченный прямой АВ, является препятствием для прямолинейного распространения радиоволн. Пока высота h этого сегмента много меньше радиуса первой зоны Френеля:  
влияние сферичности Земли не учитывают. (Землю считают плоской). При увеличении расстояния высота h может стать соизмеримой с радиусом R1 или больше R1.

Рис. 2.5. Влияние сферичности Земли на распространение радиоволн при антеннах, расположенных на поверхности Земли (скан 024)

На графике рис. 2.6 сплошными толстыми линиями показаны зависимости радиуса первой зоны Френеля от расстояния и длины волны, а пунктирной линией - высота h сегмента при разных расстояниях. Следовательно, область расстояний и длин волн, лежащая правее пунктирной линии, относится к зоне глубокой тени. Условие h ≤ 0,1 R1 выполняется для расстояний и длин волн, значения которых лежат левее тонкой сплошной линии. Поверхность Земли при низко расположенных антеннах можно считать плоской в метровом диапазоне волн для расстояния до 10÷20 км, на коротких волнах - до нескольких десятков километров, на средних и длинных волнах Землю также можно считать плоской.

Рис. 2.6. К определению области тени и области 'плоской Земли' при низко расположенных антеннах: ___ радиусы R1 первых зон Френеля; - - - высота h сегмента;  h = 0,1 R1
Рис. 2.6. К определению области тени и области 'плоской Земли' при низко расположенных антеннах: ___ радиусы R1 первых зон Френеля; - - - высота h сегмента; h = 0,1 R1

предыдущая главасодержаниеследующая глава


ИНТЕРЕСНО:
  • Отечественный персональный компьютер 'Эльбрус-401 РС' пошёл в серийное производство
  • Появился первый официально признанный «полностью российский чип»
  • 'Ангстрем' представил полностью отечественную линейку изделий силовой электроники
  • Samsung первой в мире запустила производство 10-нанометровых чипов
  • На базе российского процессора КОМДИВ-64 создан защищенный компьютер для военных
  • Названа цена разработки российских процессоров «Эльбрус»
  • В России разработан микроконтроллер «электронного мозга» для транспорта и робототехники
  • «Ангстрем» разработал уникальные космические транзисторы
  • Микрон вошёл в ОЭЗ с проектами производства чипов 65-45-28 нм и собственной территорией
  • Основной российский производитель электролитических конденсаторов получил 280 млн на новый импортозамещающий проект
  • В Томске разработана технология синтеза вещества для производства прозрачной электроники
  • У нас тут своя архитектура
  • Роберт Бауэр - создатель SAGFET-транзисторов
  • В России выпустили 6-ядерный 40-нм процессор
  • После 4 лет простоя Егоршинский радиозавод модернизирует производство
  • Завод радиоэлектроники открыт 'Микраном' в Томске
  • Джек Сент Клер Килби - изобретатель интегральных схем






  • © Сенченко Антонина Николаевна, Злыгостев Алексей Сергеевич, 2010-2017
    При копировании обязательна установка активной ссылки:
    http://rateli.ru/ 'rateli.ru: Радиотехника'