Глава седьмая. Распространение ультракоротких волн на радиолинии Земля - Земля

§ 7.1. Классификация различных случаев распространения УКВ

Ультракороткими называются радиоволны короче 10 м (частота выше 30 МГц). Со стороны более низких частот диапазон УКВ примыкает к коротким волнам, а со стороны высоких частот граничит с длинными инфракрасными лучами. Граница УКВ определена тем, что на этих волнах, как правило, не может быть удовлетворено условие отражения радиоволн от ионосферы (4.40). Диапазон УКВ можно разбить на четыре поддиапазона: метровый - от 10 до 1 м (30÷300 МГц), дециметровый - от 1 до 10 см (300÷3000 МГц), сантиметровый - от 10 до 1 см (3000÷30000 МГц) и миллиметровый - короче 1 см (выше 30000 МГц). Каждый из поддиапазонов находит применение в технике. Так, диапазон метровых волн используется в телевидении и частотно-модулированном вещании, а в последнее время - для осуществления радиосвязи на дальние расстояния. Диапазоны дециметровых и сантиметровых волн используются в телевидении, радиолокации и многоканальной связи. Диапазон миллиметровых волн еще только осваивается.

Каждый из поддиапазонов имеет свои особенности распространения, но основные положения свойственны всему диапазону УКВ. На УКВ, как правило, применяют направленные антенны, поднятые над поверхностью Земли на значительную высоту в масштабе длины волны. Поверхность Земли нельзя считать ровной, имеет место рассеяние радиоволн при отражении (см. § 2.7). Сантиметровые волны испытывают поглощение в тропосфере.

Встречающиеся в практике случаи распространения УКВ удобно классифицировать следующим образом.

1. Распространение УКВ на расстояния, значительно меньше расстояния прямой видимости: r < 0,2r₀ (до 5÷6 км), когда можно пренебречь сферичностью Земли и считать ее плоской. Особенности поля волны описываются интерференционной формулой, что подробно рассмотрено в § 2.3.

2. Распространение УКВ на расстояния, не превышающие расстояние прямой видимости: 0,2r₀ < r < 0,8r₀ (до 50÷60 км) или ненамного превышающие это расстояние (до 80÷100 км). На этих расстояниях существенное ослабляющее действие оказывает сферичность Земли (см. § 2.5, 2.11). Тропосферная рефракция большей частью улучшает условия приема, но в то же время приводит к возникновению замираний (см. § 3.6).

3. Распространение УКВ на те же расстояния, но в гористой местности или в большом городе, когда на пути волны имеются значительные препятствия (см. § 2.7).

4. Распространение УКВ (сантиметровых и дециметровых) на большие расстояния - до 200÷1000 км путем рассеяния на неоднородностях тропосферы. Явление рассеяния УКВ в тропосфере и использование его для радиосвязи изложено в § 3.9.

5. Распространение УКВ (метровых) на расстояния свыше 1000 км путем отражения от ионосферы и рассеяния на ее неоднородностях. Этот вид распространения УКВ будет рассмотрен в данной главе.