Распростарнение радиоволн
Методическое пособие - Радиоэлектроника
Другие методички по предмету Радиоэлектроника
»ьтате пересечения в пространстве диаграмм направленности передающей и приемной антенн, условно ограниченных прямыми ADAС1 и BDBC (рис. 5.9), образуется объем атмосферы CDС1D1, называемый рассеивающим объемом. Он и участвует в передаче радиоволн от пункта А к пункту В. Для увеличения напряженности электрического поля в месте приема стремятся к уменьшению угла между направлением первоначального движения волны и направлением в точку приема (угол q на рис. 5.9).
Характерной особенностью рассматриваемых линий связи является их узкополосность. Максимальная ширина полосы частот, которая может быть передана без искажений, определяется временем запаздывания луча АСВ относительно луча AC1B, т. е. шириной диаграмм направленности антенн. Практически с допустимыми искажениями можно передать полосу частот в 12 МГц.
Расчет мощности на входе приемной антенны на линии связи, использующей тропосферное рассеяние, разработан советскими учеными под руководством Б. А. Введенского и М. А. Колосова [7].
Для борьбы с замираниями прием производится на разнесенные (две или четыре) антенны. Сигналы, принятые на эти антенны, складываются после детектирования.
Используется также разнесение по частоте, когда одна и та же информация одновременно передается на частоте 1 и частоте 2 = 1 + D, причем D / = (25)10-3. Замирания на этих двух частотах не коррелированны. Ведут прием либо наиболее сильного из двух сигналов, либо сигналы складываются после детектирования.
Рассеяние и отражение метровых волн в ионосфере. Ионизированные слои характеризуются большой неоднородностью. Наличие местных объемных неоднородностей ионосферы приводит к рассеянию УКВ, которое происходит аналогично рассеянию на неоднородностях тропосферы.
Рассеяние радиоволн происходит на высоте 7090 км, что ограничивает максимальную протяженность линии радиосвязи расстоянием в 20002300 км. Основная часть энергии волны, падающей на ионосферу, рассеивается в направлении первоначального движения волны. Чем больше угол, составляемый направлением на приемную антенну с направлением первоначального движения волны, тем меньше уровень мощности рассеянного сигнала. Поэтому прием возможен только на расстояниях более 8001000 км. Напряженность поля рассеянного сигнала убывает с повышением рабочей частоты и применимыми для связи оказываются волны частотой 3060 МГц. Сигналы при этом виде радиосвязи на метровых волнах подвержены быстрым и глубоким замираниям.
Для борьбы с замираниями применяется прием на две антенны.
Большими преимуществами радиосвязи путем ионосферного рассеяния метровых волн по сравнению с линиями связи на KB являются возможность круглосуточной работы на одной рабочей частоте и отсутствие нарушений связи. На этих линиях достигается большая надежность радиотелеграфной связи в приполярных областях. Однако связь на метровых волнах требует применения передатчиков мощностью порядка 10 кВт и антенн с коэффициентом усиления 2030 дБ.
5.5. Особенности распространения ультракоротких волн в космическом пространстве
Основные типы космических радиолиний. Космические радиолинии решают следующие основные задачи:
наземная радиосвязи и ретрансляция радиовещательных и телевизионных программ через ретрансляторы, расположенные на искусственных спутниках Земли;
радиосвязь пилотируемых космических кораблей с Землей и между собой;
радионаблюдение за полетом и управление полетом космических кораблей;
передача с космического корабля радиотелеметрической информации (результатов измерений режима работы аппаратуры, параметров полета, данных научных наблюдений) ;
изучение космоса, сбор метеорологических и геодезических данных.
К космической радиосвязи относится также распространение радиоволн на трассах Земля планета, между двумя планетами, между двумя корреспондентами, находящимися на планете.
Искусственные спутники Земли (ИСЗ) имеют траектории с тремя характерными участками. На начальном, стартовом участке траектории
спутник с ракетой-носителем при работающих двигателях движется в сравнительно плотных слоях атмосферы. Здесь происходит отделение отработавших ступеней ракеты. На втором участке траектории скорость движения спутника несколько превышает первую космическую скорость и движение вокруг Земли происходит по эллиптической орбите в сильно разреженной атмосфере. Третий участок траектории соответствует возвращению спутника, вхождению его в плотные слои атмосферы. У невозвращаемых спутников третий участок траектории отсутствует.
Особенности радиосвязи на первом и третьем участках траектории обусловлены тем, что вблизи спутника образуется скопление ионизированного газа большой электронной плотности (на несколько порядков больше электронной плотности ионосферы). Причиной образования ионизации на первом участке траектории является раскаленный отработанный газ двигателя, а на третьем участке - термодинамический нагрев воздуха при движении спутника в плотных слоях атмосферы (на высотах менее 100 км) со сверхзвуковой скоростью.
На первом и на третьем участках траектории расстояния от наземных станций до спутника невелики и распространение радиоволн осуществляется в пределах прямой видимости.
На втором участке в зависимости от высоты нахождения спутника и от длин?/p>