НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    ССЫЛКИ    О САЙТЕ




предыдущая главасодержаниеследующая глава

§ 3.4. Затухание напряженности поля радиоволн в тропосфере

При распространении в тропосфере напряженность поля радиоволн сантиметрового и более коротковолновых диапазонов испытывает затухание, связанное с частичным преобразованием электромагнитной энергии в другие виды энергии и с рассеянием.

Основной причиной затухания радиоволн в тропосфере является наличие капель воды, присутствующих здесь в виде тумана или дождя. При рассмотрении процесса затухания различают два явления: поглощение радиоволн каплями воды и рассеяние их в скоплении капель воды.

Поглощение радиоволн капельками воды происходит благодаря тому, что при прохождении радиоволн в каждой капельке наводятся токи поляризации. Диэлектрическая проницаемость воды велика (см. табл. 2.1), поэтому плотность токов поляризации имеет значительную величину, увеличивающуюся с повышением частоты проходящей радиоволны. Вода не является идеальным диэлектриком, и образующиеся в каплях воды токи поляризации вызывают тепловые потери, которые увеличиваются с повышением частоты.

Рассеяние радиоволн капельками воды также приводит к затуханию поля проходящей волны. Физика процесса заключается в том, что токи, наведенные радиоволной в капельках, излучают электромагнитные волны, причем каждая капелька излучает равномерно во все стороны. Это приводит к рассеянию мощности радиоволны, поскольку не вся мощность движется в первоначальном направлении: часть ее оказывается направленной в сторону или в обратном направлении. Рассеяние тем больше, чем крупнее капля и чем короче длина волны.

Кроме рассмотренных видов затухания, миллиметровые волны испытывают добавочное поглощение в молекулах водяного пара и кислорода. Это поглощение связано с тем, что молекулы Н2О обладают постоянными электрическими моментами, а молекулы О2 - магнитными моментами. Электромагнитное поле проходящей волны воздействует на электронную оболочку молекул, причем когда частота волны совпадает с собственной частотой молекул, возникают резонансные явления и энергия волны переходит во внутримолекулярную энергию. Это обусловливает селективное поглощение волн определенной частоты.

Для учета влияния ослабления в формулы, выражающие зависимость напряженности поля от расстояния, вводится экспоненциальный множитель

Еm = Е0m eтрr, (3.17)

где Е0m - амплитуда напряженности поля без учета затухания; αтр - коэффициент затухания радиоволн в тропосфере.

Коэффициент затухания радиоволн (в децибелах) связан с αтр соотношением


и является суммой коэффициента затухания (поглощения и рассеяния) в каплях воды (Гтр') и коэффициента селективного поглощения молекулами Н2O и O3тр"):

Гтр = Г'тр + Г"тр.

Коэффициент затухания Гтр' находят расчетным путем и проверяют экспериментально [5].

Расчетная зависимость коэффициента затухания Гтр' от длины волны для прохождения радиоволн в дожде и тумане различной интенсивности представлена на рис. 3.5, а.

Рис. 3.5. Зависимость коэффициента затухания радиоволн от длины волны: а - затухание в дожде и тумане; б - селективное поглощение
Рис. 3.5. Зависимость коэффициента затухания радиоволн от длины волны: а - затухание в дожде и тумане; б - селективное поглощение

Из графика видно, что затухание резко уменьшается с увеличением длины волны и становится ничтожно малым для воли длиннее 10 см.

Зависимость коэффициента селективного поглощения Гтр" от длины волны представлена на рис. 3,5, б. Из рисунка видно, что интенсивное поглощение происходит на волнах 0,25 и 0,5 см - в молекулах кислорода, на волнах 1,35 см и волнах, короче 0,2 см - в молекулах водяного пара.

Радиоволны, испытывающие интенсивное селективное поглощение, не применимы для передачи сигналов в тропосфере.

предыдущая главасодержаниеследующая глава


ИНТЕРЕСНО:
  • 'Ростех' показал компьютеры на базе российских процессоров 'Эльбрус-8С'
  • 'Байкал Электроникс' выполнила очередной этап проекта по промышленному производству микропроцессоров
  • Представлен самый сложный на сегодняшний день микрочип, изготовленный из двумерного материала
  • Инженеры IBM уместили 30 млрд транзисторов на чип размером с ноготь
  • Samsung может обогнать Intel и стать производителем чипов №1
  • 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'