Распростарнение радиоволн
Методическое пособие - Радиоэлектроника
Другие методички по предмету Радиоэлектроника
?зацией. Это вызывает потери из-за несоответствия поляризации, которые составляют примерно 0,5 дБ. Если бортовая антенна имеет линейную поляризацию, то возникают потери до 3 дБ [7].
Замирания радиоволн. Рассеяние энергии радиоволн неоднородностями ионосферы и интерференция прямых и рассеянных волн приводят к флуктуациям амплитуды радиосигналов, прошедших через ионосферу. Для обеспечения непрерывного приема таких сигналов их рассчитанную интенсивность следует выбрать больше на величину . Значения , для частот 300 МГц, 1 ГГц, 3 ГГц, составляют соответственно 1,6; 0,5; 0,1 дБ, и показывают, что влияние рассеяния падает с частотой.
Разница в значениях принятой и переданной частот D называется
доплеровским смещением частоты:
Рис. 5.10. Схема радиолинии Земля - космос:
А наземная антенна; С - спутник
Например, при , r=8103 м/c доплеровское смещение частоты = 0,020,2 МГц.
При прохождении радиоволн, излученных движущимся источником, через неоднородную среду, которой меняется случайным образом во времени и пространстве, также меняется случайным образом.
Так, при прохождении радиоволн, излученных с космического корабля, в неоднородных тропосфере, ионосфере и космическом пространстве изменение носит статистический характер.
Для уменьшения вредного влияния смещения несущей частоты при космической радиосвязи в приемниках используют автоматическую подстройку частоты или изменяют частоту передатчика, если заранее известна траектория движения излучателя. Кроме того, под влиянием эффекта Доплера деформируется частотный спектр сигнала из-за того, что каждая составляющая спектра получает свое смещение.
Доплеровский сдвиг частоты используют как положительное явление, которое позволяет определять скорость движущегося источника или отражателя, если известны свойства среды. Решают и обратную задачу: измеряя сдвиг частоты и зная скорость движения излучателя, определяют электрические параметры среды.
Поправки при определении координат космических объектов радиотехническими методами. Прохождение радиоволн в тропосфере и ионосфере сопровождается рефракцией и изменением фазовой и групповой скоростей распространения волны. Эти факторы являются причиной ошибок, которые необходимо учитывать при определении координат космических объектов радиотехническими методами. Устранение возникающих ошибок производится путем введения соответствующих поправок [7].
5.6. Особенности распространения волн оптического и инфракрасного диапазонов
Общие положения. К оптическому диапазону относятся электромагнитные колебания с длиной волны 0,390,75 мкм. К инфракрасному (ИК) диапазону относятся волны длиной 0,75 1000 мкм, занимающие промежуточное положение между оптическими и миллиметровыми волнами. Инфракрасный диапазон делят на три области: ближнее инфракрасное излучение от 0,75 до 1,5 мкм, среднее от 1,5 до 5,6 мкм и дальнее от 5,6 до 1000 мкм. Границы спектров оптических, инфракрасных и миллиметровых радиоволн взаимно перекрываются.
Оптические и ИК волны могут фокусироваться линзами и зеркалами, менять свое направление при отражении и преломлении, разлагаться в спектр призмами. ИК волны, подобно радиоволнам, могут проходить сквозь некоторые материалы, непрозрачные для оптических волн. ИК волны нашли широкое применение в различных отраслях промышленности.
Главным преимуществом многих ИК систем является то, что можно использовать излучение от целей, которые или сами являются источниками ИК излучения или отражают излучение естественных ИК источников. Такие системы называются пассивными. Активные ИК системы имеют мощный источник, излучение которого, отфильтрованное в узком участке спектра, концентрируется с помощью оптической системы и направляется в виде узкого пучка на цель.
ИК системы обладают высокой разрешающей способностью.
Ослабление оптических и инфракрасных волн в атмосфере. Полное ослабление оптических и ИК волн в атмосфере обусловлено несколькими факторами. Различают ослабление света в атмосфере, свободной от облаков и тумана, и ослабление света в тумане.
Ослабление в свободной атмосфере складывается из рассеяния света на молекулах газа и водяного пара и селективного поглощения. Мощность, которую несут световые и инфракрасные волны, прошедшие в атмосфере некоторое расстояние r, вычисляется аналогично мощности радиоволны:
где Г суммарный коэффициент поглощения в дБ/км, равный:
Г=Гг+Гп+Гсел+Гт .
Здесь Гг и Гп коэффициенты ослабления из-за рассеяния на молекулах газа и пара; Гсел коэффициент селективного поглощения; Гт коэффициент поглощения в тумане.
Коэффициент ослабления из-за рассеяния волн на молекулах газа Гг (дБ/км) при давлении воздуха р (МПа), температуре Т (К), и дли?/p>