Распростарнение радиоволн
Методическое пособие - Радиоэлектроника
Другие методички по предмету Радиоэлектроника
а несколько десятков метров (см. табл. 2.1) и, следовательно, могут быть использованы для связи с погруженными подводными лодками, а также для подземной радиосвязи.
Основным преимуществом ДВ является большая устойчивость напряженности электрического поля: сила сигнала мало меняется в течение суток и в течение года и не подвержена случайным изменениям. Необходимая для приема напряженность электрического поля может быть достигнута на расстоянии более 20 000 км, но для этого требуются мощные передатчики и громоздкие антенны.
Недостатком диапазонов ДВ и СДВ является невозможность применения их для передачи высококачественной разговорной речи или музыки и тем более изображений, так как для этого необходима широкая полоса частот. В настоящее время ДВ и СДВ используются главным образом для телеграфной связи на дальние расстояния, а также для навигации и наблюдения за грозами.
В диапазоне ДВ и СДВ наиболее интенсивно действуют атмосферные помехи, источником которых являются грозы. Во время грозового разряда возникает мощный импульс тока, носящий апериодический характер или характер затухающих колебаний и имеющий длительность
= 0,13 мс. Такой импульс создает непрерывный спектр частот с максимумом в области 38 кГц, спадающий в области высоких частот по закону 1/. В случае, когда помеха создается грозой, происходящей недалеко от приемного пункта (местной грозой), напряженность поля помехи уменьшается обратно пропорционально частоте. Однако основным источником помех являются грозы, происходящие в течение круглого года в экваториальных районах земного шара очагах грозовой деятельности. Частотная зависимость интенсивности помех, создаваемых очагами грозовой деятельности, иная, чем от местных гроз, так как она определяется еще и условиями распространения радиоволн от места возникновения помехи до точки приема.
Радиоволны различной длины, возникающие во время грозового разряда, распространяются подобно волнам соответствующих диапазонов. Количественное описание временных и географических изменений уровня атмосферных помех производится статистическими методами, основанными на результатах обработки данных многолетних измерений. Для каждого сезона года и для шести часовых интервалов времени суток составляют карты с изолиниями медианных значений напряженности поля атмосферных помех на частоте 1 МГц. Составляются также данные о статистическом распределении мгновенных значений напряженности поля атмосферных помех, по которым определяется вероятность появления выбросов помех большого уровня.
5.2. Особенности распространения средних волн
К диапазону средних волн (СВ) относят радиоволны l=1001000 м (= 0,343 МГц). Диапазон СВ используется для радиовещания, радионавигации, радиотелеграфной и радиотелефонной связи; СВ могут распространяться как земными, так и ионосферными волнами.
Напряженность электрического поля земных волн определяется для малых расстояний по (2.15), а для больших расстояний по законам дифракции. СВ испытывают значительное поглощение в полупроводящей поверхности Земли, поэтому дальность распространения земной волны ограничена расстоянием 1000 км. Следует также учитывать, что неровности земной поверхности снижают эффективную проводимость почвы. Приближенно для равнинной местности = (0,50,7) , для холмистой =(0,150,2) , для районов вечной мерзлоты .
На большие расстояния СВ распространяются только в ночное время путем отражения от слоя Е ионосферы, электронная плотность которого оказывается достаточной для этого. В дневные часы на пути распространения СВ расположен слой D, который чрезвычайно сильно поглощает энергию этих волн. Поэтому при обычно применяемых мощностях передатчиков напряженность электрического поля на больших расстояниях оказывается недостаточной для приема и в дневные часы распространение СВ происходит практически только земной волной.
Поглощение в диапазоне СВ возрастает с укорочением длины волны и напряженность электрического поля ионосферной волны больше на более длинных волнах. Поглощение увеличивается в летние месяцы и уменьшается в зимние месяцы. Ионосферные возмущения не влияют на распространение СВ, так как слой Е мало нарушается во время ионосферно-магнитных бурь.
Замирания на средних волнах наблюдаются только в ночные часы, когда на некотором расстоянии от передатчика возможен приход одновременно пространственной и поверхностной волн в точку В (рис.5.2) причем длина пути пространственной волны меняется с изменением электронной плотности ионосферы. Изменение разности фаз этих волн приводит к колебанию напряженности электрического поля во времени, называемому ближним замиранием. На значительное расстояние от передатчика (точка С) могут прийти волны путем одного или двух отражений от ионосферы. Изменение разности фаз этих двух волн также приводит к колебанию напряженности поля, называемому дальним замиранием. Скорость замираний невелика (период замираний составляет 1 2 мин).
Для борьбы с замиранием на передающем конце радиолинии применяются антенны с диаграммами направленности, прижатыми к земной поверхности. При такой диаграмме направленности зона ближних замирании удаляется от передатчика, а на больших расстояниях поле волны, пришедшей путем двух отражений, оказывается ослабленным.
Напряже?/p>