Н.М. Изюмов, Д.П. Линде - Основы радиотехники (1083412), страница 44
Текст из файла (страница 44)
Наиболее «лажными оказываются условия радиосвязи на М~В в пределах бал ь шаг о г о р од а. Здесь трудно требовать прямой видимости между аятеннами подвижных радиостанций, поэтому часто прнбегают к ретрансляции через «центральную» .,радиостанцию, антенна которой уста~иевлева на высотном доме.
Очень кнтереаны воэможности связи на УКВ за предела~ми горизонта. Такие возыожности отирыты в последние десятилетия 1я объясняются свойствами атмосферы, приводящими к тем нлн иным иснривленкнм лучей УКВ. Возможны случаи, когда показатель преломления, воздуха уменьшается с высота~ быстрее, чем цря нормальном состоянии атмосферы. Это особенно часто наблюдается над водной поверхностью: И4 алан«ность воздуха в нижних слоях тропасферы над волной велика я резко убывает с высотой, Тогда луч оказывается преломленным настолько сильно, что он может возвратиться к земной поверхности, оправиться от нее, вновь испытать преломление в тропосфере, возвратиться к Земле на удвоенном расстоянии и т.
д. (рнс. 7.23). Такой Рис 7.23. Распространение УКВ в тропосферном волноводе случай дальнего распространения УКВ, создаваемого «сверхрефраицней» в тропасфере, называется распространением в тропосферноы валноводе. Для телезрителей прием дальних |программ благодаря распространению в тропосфпрном волноводе может представить болыной интерес. Другая возможность дальней и притом регулярной, сра~внительно устойчивой связи ка УКВ создается рассеянием ях энергии в к ест н ы х (лакальных) неоднородностях тропосфер ы, Нам известно, что та~хне неоднородности постоянно создаются н распадаются благода~ря вихревым движениям воздуха на высоте 3 — б км и более.
Неоднородности характеризуются в электрическом отношении коэффициентом преломления, отличающимся от~нормального. Лучи УКВ, ~проходя сквозь гропосферные неоднородности, испытывают частичное отражение рассеякного характера (|рис 7.24,а). Рассеянно отраженные лучи направляются преимущественно вперед и вниз, так что некоторая часть энергии радиоволн достигает Земли па расстояниях, начисляемых сотнями 1киламетров. Этя расстояния можно тюдсчитать, зная высоту неоднороднасти иропасферы й и построив из этой области дне касательные прямые к поверхности Земли (рис. 7.24,б). Так, если принять й 3 км, то,манена геометрически вычислить расстояние (дугу) АВ 400 км. Если в пунктах А и В расположить радиостанции, то можно получить радволинию тропасфернсй связи (точнее, линию связи на УКВ .с использованием рассеянного отражения Ряс. 7.24.
Связь с рассеянным отражением УКВ а — рассеяние на неоднородностях; б — ~дальность тропасфервой связи 7.7. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ В КОСМИЧЕСКОМ ПРОСТРАНСТВЕ в тропосфере). Обычно таяне линии рассчитываются на дальности до 200— 300 км, но могут быть н более протяженные линии (да несколыких тысяч километров). Однако создание линли тропосферной связи — значктельно более сложная задача, нежели линии КВ диапазона на то же расстояние. Благодаря рассеянному отражению волн от тропосферной неоднородности напряженность .паля па. дает с,расстоянием более резка, чем при прямой видимости.
Поэтому гребу|отса значительные мощности передатчиков (ат 1 до 50 кВт), антенны больших размеров с высокой направленностью и вькокочувстиительные приемники. Лишь после создания такой аппаратуры и удалось открыть явление тропасфернога рассеяния Что ка~ается диапазона частот, пригодного для вропосферной связи, то он включает метровые, децкмегровые и часть сантиметровых волн (не испытывающую заметных потерь в атмосфере).
Существующие линии пропосфпряой свяки относятся преиыущесввенно к децимет'ровому диапазону. Связь с использоваиием тропосферного рассеяннога отражения ценится высоко благодаря следующим свойствам. Во первых, в отличие ат ДВ и КВ связи на УКВ ~возможна передача колебаний в широкой полосе частот, т. е. большого числа каналов. Ва-вторых, вта связь ве требует смены длины волны в течение суток, т. е. в этом отношении выгоднее коротковолновой.
Оаьнаио сила приема в гропасфцрной линии ве ос- Для систем обычной наземной радиопередачи оценку воздействия сигнала на приемную установку .выражают на- тается постоянной. Для повышения устойчивости уровня сигнала приходится осуществлять дрием на два приемника с разнесенными а~нтевнамв, на~к и на КВ. Линии гропосферной связи с конца пятидесятых годов нашли довольно широкое применение, конкурируя в труднодоступной месгнаспи с кабельными линиями, прокладка которых в этих условиях обошлась бы дороже. Тропосферные станции могут образовывать радиорелейные цепочки с интервала~ми не по 40 — 50, а по !50 †2 км и более, что та~кже предста~илистая интересным для труднодоступных ~районов. Теория и методы расчета линий трапосфернай связи оавещались в работах Б.
А. Введенского, М. А. Колосова, А. И. Калинина, Ю.' И. Давиденко и других ученых. Рассеянное отражение УКВ (конкретна,,метровых) наблюдается также в нижних слоях ионосферы. Ионосферные линии УК~В применяются для связи между материками и отдаленными островами при отсутствии подводных телепрафных кабелей или в качестве дублирующего средства. Станции требуются большой мощности (десятки киловатт) с мноловкбраторными антеннами аинфазного типа. Преимуществом по сравнению с КВ связью на те же расстояния оказывается вазможность работать круглосуточва без смены волн. В периоды ионосферных возмущений, когда прерывается нормальная связь на КВ с отражением от слоя Р, неоднородности в нижпих областях ионосферы становятся более ревккмв, и ионасфпрная связь на меправых волнах даже улугшается.
пряженностью элпкпркческого поля ра- диоволн в пункте приема (см, формулу (7.2)]. Но такая оценка, удобная дтя 145 радиовещания, яде прием ведевся на случайные антенны, непрш одна для специальных,рэднолвний. Дело в том, что сигналы па танях линиях могут эметь форму раздельных (дномретных) радио- импульсов; нх воздействие на приемнив определяется не толью ашплвтудой навряженности поля, но и длительностью, н частотой ~повторения импульсов. В таком случае более полное воздействие оипналов на приемник характеризуется той мощностью Рь которую сможет из. влечь из радиоволн приемная антенна. Вместо абсолютного значения мощности Рэ вводят отношение мощности -излучения Р, передатчика к мощности Рв доставляемой приемнику. Это отно.
шение можно назвать з а т у х а н н е м на Рвдяоливин. Обращаясь к распространению радиоволн в к о с и и ч е с к о и п ~р остр анстве и счвтая, что потери на соудерения электронов с .молекулами газа полностью отсутствуют, получаем формулу Рг 74цг Тэ 1 (7.11) Ра ~ 1 -У' 0,0,' Здесь г †~расстоян от передатчика до нрнемээка в метрах; Х вЂ дли волны в истрах, а 0, и 0» †коэффициенты направленности передающей и приемной антенн, безразмерные величины.
Из (7.11), казалось бы, следует, что выгоднее более длинные нонны, так как с увеличением Х затухание уиеньшаегся; зто означает, что некоторую заданную мощность Рз можно обеспечить при меньшей Рь Однако мы знаем, что с уменыпением „алины волны достигается возможность увеличения коэффициентов направленности антенн 0~ н 0ь и зто оказывается в большшктве случаев решающим соображением для выбора цяввы волны. Подсчитаем, на~и~ример, какой направленностью должны обладать передающая и приемная антенны космической раннолнэии, чтобы на,расстовнии 300 000 кы на волне 3 см ори мощности излучения 1 лВт была обеспечена мощность пРнема 10г и Вт. Из формулы (7.!1), полагая в ней 0,=0, О, нахо- 4цг ч/ Р, 12 5б.о 3,10«.!оз х Гг 1Π— ы 3.
1О-' У 1Оз »ю 12 560. 14б Р лщ Т ~Рч и Рис. 7.25. Зона ретрансляции при высоте Н искусственного спутника Земли спутник несет на борту оборудование, по назначению аналогичное оборудованию промежуточной станции радноре. лейкой ляпин связи. Оно состоит из двух приемников н двух передатчиков, а также антенных устройств, находящихся вие корпуса.
На борту осуществляется прием сигналов от одного наземного корреспондента н нх автомати. ческое переизлучонне к чгругому коррес- Такой высоюй направленности можно доснпнугь (при допустимых размерах антенн) только на очень коротких волнах. Приведенный метод расчета затухания Рвднолинии пригоден, строго говоря, для космнческого пространства (за пределами атмосферы). Радиогехннха в настоящее время решает три основные задачи, требующие распространения Радиоволн в кос. млческом пространстве.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
