Распростарнение радиоволн
Методическое пособие - Радиоэлектроника
Другие методички по предмету Радиоэлектроника
?е таких данных затруднено ограниченной разрешающей способностью измерительной аппаратуры. Измерение селективного поглощения в диапазоне l = 0,693340,6694 мкм, в который попадает излучение ОКГ на рубине, показали, что при изменении длины волны менее чем на 10-4 мкм поглощение изменяется от 0 до 80%.
Установлено, что при распространении пространственно ограниченных пучков в атмосфере рассеяние на частицах изменяет распределение мощности по сечению пучка излучения. Это распределение зависит от оптической толщины слоя, геометрии пучка, свойств среды.
Турбулентные неоднородности тропосферы вызывают серьезное ухудшение условий работы ИК радиолиний. Особенно существенно их влияние сказывается на распространении когерентного излучения. Турбулентности тропосферы нарушают стабильность фазового фронта когерентного луча, что приводит к его расширению и отклонению и вызывает флуктуации амплитуды.
Флуктуации амплитуды сигнала подчиняются нормально-логарифмическому закону распределения. Флуктуации углов прихода пучка излучения характеризуются нормальным законом.
Получены некоторые данные, позволяющие судить о возможном расширении пучков излучения ОКГ. При измерениях на расстояниях 15 и 145 км наблюдалось увеличение расходимости пучка на 8" и 13" соответственно.
Вследствие этого не представляется возможным создать диаграммы направленности ИК антенн шириной менее одной угловой секунды.
Помехи в оптическом и инфракрасном диапазонах волн. Источник излучения, не являющийся целью, должен рассматриваться как излучение фона, мешающего работе оптической или ИК системы. Излучение фона проявляется как вредный шум, с которым следует бороться. Качественный вид спектральных характеристик излучения чистого неба днем 1 и ночью 2 представлен на рис.5.12.
Яркость неба зависит от атмосферного давления и зенитного угла, возрастая к горизонту. Облака создают неравномерность в излучении неба как днем, так и ночью, особенно на волнах короче 3 мкм. Наиболее серьезные помехи создают яркие края облаков, которые представляют собой ложные цели в ИК диапазоне.
Земля создает больший фон в ИК области спектра, чем чистое безоблачное небо, отражая коротковолновое излучение складывающееся с собственным тепловым излучение при больших длинах волн. Фон, создаваемый Землей, усложняет обнаружение наземных целей.
5.7. Электромагнитная безопасность
Рассмотрим важный вопросе который хотя и не связан непосредственно с распространением радиоволн, но приобрел в наши дни особое значение. Дело в том, что технологическое развитие общества сопровождается непрерывным возрастанием интенсивности электромагнитных полей искусственного происхождения, которые окружают человека на производстве и в быту. Как следствие, актуальной становится защита здоровья человека от вредного влияния мощных полей, длительно воздействующих на организм.
Упомянутая здесь проблема относится к компетенции радиационной биологии, которая среди прочего занимается комплексным изучением влияния электромагнитного поля на живое существо. Установлено, что наиболее опасными для человека оказываются ионизирующие излучения, энергия квантов которых достаточна для отрыва электронов от атома. Такими свойствами обладают ультрафиолетовая радиация и все другие более коротковолновые излучения, например электромагнитные волны рентгеновского диапазона.
Биологический эффект поглощенного ионизирующего излучения выражают в особых единицах грэях (Гр). Одному грэю соответствует поглощение энергии в 1 Дж на 1 кг массы.
Важнейшее средство защиты человека ограничение дозы поглощенного излучения. По нормам, принятым в США, для лиц, подвергающихся облучению на производстве, предельно допустимая годовая доза составляет 50 мГр. Индивидуальная доза для остального населения не должна превышать 50 мГр за 30 лет без учета естественного радиационного фона .
На радиочастотах энергия квантов (фотонов) недостаточна для ионизации атомов вещества. Падающее электромагнитное поле переводит атомы или молекулы в возбужденное состояние. Вслед за этим атомы или молекулы возвращаются в исходное состояние, излучая новые кванты той же самой частоты. В конечном итоге вся энергия радиоволн, поглощаемая организмом, переходит в теплоту. Этим часто пользуются в медицине для прогревания внутренних органов. Однако длительное воздействие на человека СВЧ-полей с плотностью потока мощности в несколько мВт/ приводит к болезненным явлениям, прежде всего к помутнению хрусталика глаза. Не исключается возможность генетических изменений в организме. Поэтому при эксплуатации соответствующего оборудования следует неукоснительно соблюдать научно обоснованные нормы радиочастотного облучения персонала [3].
5.8. Вопросы для самопроверки
1. Укажите основные особенности распространения сверхдлинных и длинных волн.
2. Каковы достоинства и недостатки радиосвязи на СДВ и ДВ ?
3. Каковы характеристики сферического волновода Земля-ионосфера ?
4. Укажите основные особенности распространения средних волн.
5. Как изменяются условия распространения СВ в течении суток ?
6. Какова природа замираний сигнала на СВ ?
7. Как определяется напряженность электрического поля в диапазоне СВ ?
8.