X. 6 Диапазонные особенности распространения радиоволн X. 6. 1 Сверхдлинные и длинные волны Практически все виды подстилающей поверхности в этих диапазонах – проводники. Пример: сухая почва. В соответствии с критерием (10. 18) в этих диапазонах поверхность Земли можно считать гладкой. В результате земная волна затухает слабо и может использоваться для связи на расстояния до 3000 км. В ионосфере поглощение слабое, т. к. глубина проникновения поля в неё невелика – уровень отражения близок к нижнему краю ионосферы ( днём – от границы слоя D, ночью - от границы слоя Е. *
Поверхность Земли и нижняя граница ионосферы образуют сферический волновод; в результате радиосвязь в этих диапазонах возможна практически на неограниченное расстояние. Размеры антенн – много меньше длины волны и и их параметры близки к параметрам элементарного вибратора. В радиолиниях СДВ и ДВ высок уровень грозовых помех. Сигналы, созданные разрядами, распространяются из одного полушария Земли в другое силовых вдоль силовых линий магнитного поля Земли. В этих диапазонах радиоприём – наиболее устойчивый. *
X. 6. 2 Средние волны Из-за большого поглощения в почве земная волна распространяется на расстояние не более 1000 км. Ионосферная волна отражается от слоя Е и сильно поглощается слоем D, поэтому ночью дальность связи резко возрастает. В точку приёма могут приходить земная и ионосферная волны, что приводит к глубоким замираниям ( «федингам» ). Этот эффект ослабляется применением т. н. антифединговых антенн. Их ДН « прижата» к поверхности Земли. Антифединговые свойства имеет антенна длиной Толщина антенны должна быть минимально возможной, поэтому в диапазоне СВ применяются антенны в виде вертикальной мачты, поддерживаемой растяжками. Штриховые линии – зависимость Е от расстояния применении антифединговых антенн. *
Максимум имеет место на расстоянии Это объясняется тем, что при малых расстояниях волна падает на ионосферу под малым углом и плохо отражается, а при больших расстояниях поле уменьшается за счёт рассеяния. В диапазоне СВ возникает эффект перекрёстной модуляции: при работе мощной ДВ радиостанции в зоне отражения средневолнового сигнала от ионосферы коэффициент отражения меняется с частотой модуляции ДВ сигнала. В результате сигнал СВ станции модулируется по амплитуде и на СВ прослушивается сигнал ДВ станции. *
X. 6. 2 Короткие волны сильно поглощаются Землёй , слабо поглощаются слоями D и Е и хорошо отражаются от слоя F. Связь на КВ возможна земной волной – на расстояние в несколько десятков км. , и ионосферной – до десятков тысяч км. Основные особенности: 1. Наличие максимально применимой частоты (МПЧ). 2. Зона молчания. 3. Дневные и ночные частоты. 4. Замирания. 5. Кругосветное эхо, Максимально применимая частота – наибольшая частота, пригодная для связи между двумя данными пунктами. В зависимости от требований к стабильности связи При работе на частоте, близкой к МПЧ, возникает зона молчания: пространство в виде кольца, в котором отсутствует связь, т. к. в него не приходят как земная, так и ионосферная волны. *
Внешний радиус зоны молчания определяется значением критической частоты, МПЧ и высотой ионосферы и может достигать несколько тысяч км. Уменьшить зону молчания можно, увеличив высоту установки антенны и уменьшив рабочую частоту. При выборе рабочей частоты для связи ионосферной волной необходимо иметь в виду, что для уменьшения потерь следует выбрать как можно бóльшую частоту, а для лучшего отражения – частота не должна превышать МПЧ. Поскольку днём и ночью концентрация зарядов в ионосфере меняется, для связи на коротких волнах выделяются для связи дневные , ночные и промежуточные волны. *
Дневные волны – 10 … 25 м. Ночные волны – 35 … 100 м. Промежуточные волны – 25 … 35 м. В КВ диапазоне имеют место глубокие замирания сигнала в точке приёма с длительностью от нескольких секунд до нескольких минут. Они вызваны интерференцией ионосферных волн, пришедших в точку приёма разными путями: а) б) в) а) – однократно и двукратно отразившиеся от ионосферы; б) – рассеянные при отражении от ионосферы; в) – обыкновенная и необыкновенная волны, возникшие за счёт взаимодействия волны с зряженными частицами, находящимися в магнитном поле Земли. *
Способы борьбы с замираниями: 1) 2) 3) 4) увеличение мощности передатчика и чувствительности приёмника; приём на разнесённые антенны; использование направленной антенны для выделения одного пуча работа на частоте, близкой к максимально применимой. Поскольку в точку приёма могут приходить несколько волн прошедших разное расстояние, в том числе и обогнувших Землю, возникает взаимное запаздывание сигналов, существенно искажающее сигнал на выходе приёмника – т. н. эхо. Время запаздывания – от нескольких миллисекунд до сотых долей секунды. Борьба с эхом - использование направленной антенны и работа на частоте, близкой к максимально применимой. Поле каждого луча рассчитывается по уравнению идеальной радиосвязи, умноженным на множитель ослабления, учитывающий потери при отражении от Земли и ионосферы. *
X. 6. 3 Ультракороткие волны Основные особенности: 1. Плохо огибают поверхность Земли. 2. Не отражаются от ионосферы. 3. Волны короче 10 см сильно поглощаются в тропосфере. 4. Хорошо отражаются от небольших объектов. 5. Вследствие отражения от поверхности Земли поле имеет лепестковый характер. 6. При горизонтальной поляризации коэффициент отражения от Земли меньше зависит от угла падения, чем при вертикальной. 7. Поле индустриальных помех в этом диапазоне – вертикально поляризовано. Поэтому связь на УКВ осуществляется либо в пределах прямой видимости, либо за счёт рассеяния на тропосферных или ионосферных неоднородностях. Для уменьшения влияния лепесткового характера поля антенны необходимо поднимать как можно выше. *
Для осуществления качественной связи необходимо принимать меры борьбы с замираниями. Причины возникновения замираний: 1. При изменении расстояния между корреспондентами уровень сигнала в точке приёма сильно изменяется за счёт интерференции прямой и отраженной волн. 2. При изменения градиента показателя преломления тропосферы возникают т. н. рефракционные замирания. *
Связь на очень большие расстояния возможна за счёт рассеяния на метеорных следах. * *
Скачать презентацию X 6 Диапазонные особенности распространения радиоволн X 6
22_Диап ос_F.ppt