Зубарев Ю.Б. Телевизионная техника (1994) (1143038), страница 111
Текст из файла (страница 111)
...10 в полярных широтах до 16...18 км в тропиках, а параметры по высоте неоднородны. В тропосфере наблюдаются как плавные изменения температуры и насыщенности водяными парами, так и слоистые неоднородности, возникающие иэ-за резко очерченных границ облаков, потоков теплого и холодного воздуха и т. п. Плавные изменения состояния тропосферы вызывают рефракцию траектории распространения радиоволн, а слоистые неоднородности приводят к их диффузному отражению (рис. 4.2.4). При рефракции и диффузном отражении каждый луч, попадающий в точку приема, составляет лишь незначительную часть прямого луча. Поэтому напряженность поля, образованного благодаря Рис.
4.2.4. Схема тропосферного распространения радиоволн в условиях: а — рефракции, б — двффузяого отраженкя (! — луч радиовидимости; 2 — луч радиозидимост»; 2 — луч рефракции; 4 — луч в условиях сверхрефракции; б — лучи, уходящие в космическое пространство; б — слоистые неоднородности; 7— лучи диффузно отраженные (А — передающая аитенва, а«вЂ” слой тропосферм) тропосферному распространению радиоволн, мала, хотя н значительно больше напряженности поля, получаемой только по дифракционной теории распространения. Однако в некоторые моменты могут создаваться условия сверхрефракцня, прн которой некоторые лучи, отразившись от поверхностя Земли, могут повторно преломляться в тропосфере и на расстоянии в несколько тысяч километров.
По абсолютному значению н стабильности во времени тропосферное поле может быть мало для регулярного приема сигналов ТВ программ, но достаточно для создания помех прнему других ПТС, что должно учитываться прн планировании передающей сети. Тропосферное поле, начиная с расстояния нескольких сотен километров, практически не зависит от высоты подъема передающей антенны, а определяется лишь мощностью передатчика.
Это подтверждает нецелесообразность увеличения мощности свыше значения, требуемого для создания нормированного уровня напряженности поля в зоне радиовидимости. Расчет напряженности тропосферного поля — трудоемкая операция. Ее обычно определяют по графикам (п. 4.2.2). Между зонами дифракцнонного н тропосферного полей существует переходная, в которой нз-за чнтерференцнн результирующее поле нестабильно нпрактически непригодно для приема. Зона ионосферного полл обусловлена отражением радиоволн от регулярного слоя Ег, находящегося на высоте 240 ... 400 км, от неоднородностей слоя О, расколоженного на высоте 60...90 км (ночью слой Ь исчезает к отраженне происходит в нижней области нормально ионнзнрованного слоя Е, занимающего высоту 90 ...
120 км), а также от спорадического слоя, образующегося временами на высоте слоя Е. Процесс ноносферного распространения аналогичен дальнему тропосферному. Но поскольку рассеивающие слои ионосферы расположены выше, чем тропосферные, дальность распространения нз-за ноносферного рассеяния значнтельно больше н достигает нескольких тысяч километров.
Ионосферному распространению подвержены радиоволны 1 н П каналов. Лучшие условия распространения наблюдаются летом днем в южных широтах, а также в периоды уснлення солнечной активности, когда повышается электронная плотность слоев. Ионосферное поле в отдельные моменты может достигать значеннй, достаточных для создания существенных помех н даже приема скгналов, однако оно практически отсутствует нли мало н нестабнлъно н при расчетах, как правило, его не учнтывают. Прн приеме волн от ПТС, расположенных за высокими препятствиями, необходимо учитывать, что с уменьшением длины волны ослабление поля увеличивается. Прн выборе места ПТС это нужно учитывать с тем, чтобы число н размер затененных зон свести к минимуму.
Радиоволны метрового н дециметрового диапазонов отражаются от препятствий с малыми потерями, создавая сложные структуры поля, зачастую непригодного для приема, хотя н достаточного по напряженности. В точке приема искажается форма радноснгнала изображения, что проявляется на экранах в виде повторов, интенсивность которых определяется соотношением прямого н отраженного сигналов, а расстояние между ними — временем запаздывания отраженного скпнала относительно прямого.
Отраженные сигналы ослабляют как выбором места установки приемной антенны, так л повышением коэффициента ее направленности. Прн этом нужно прнменять сложную остронаправленную антенну с большим коэффициентом усиления. Точный характер поля в условнях отраженных сигналов учесть невозможно, хотя можно предвидеть его наличие. Его определяют путем намеренна н обследования условий приема. На распространение влияет также полярнзацня радиоволн. Поля, создаваемые промышленными устройствами, зажиганием автомашнн, а также отражением от вертикальных стен зданай, деревьев н других вертикальных човерхностей, имеют вертикальную поляризацию.
Поэто- 16* му для ослабленна помех в ТВ вещаннн используют горизонтально поляризованные волны. В ряде случаев для ослабления взаимных помех между двумя ПТС, работающими в смежных илн совмещенных каналах, используют разные поляризации радноволн — для одной горизонтальную, а для другой вертикальную. Особый случай представляет распространение радиоволн прн наличии на трассе, длина которой выше расстояния прямой видимости (100...150 км), высокого (1000.... ...2000 м) клнновндного препятствия, например гребяей горного хребта.
За такими препятствиями поле может не ослабляться, а значительно увеличиваться до 60 ... 80 дБ (уснленне препятствием) по сравнению с снгналом на таком же расстояния без препятствия. Это объясняется тем, что как бы возбуждается клиновидная вершина препятствия к на участках передающая. антенна — вершина препятствня в вершина препятствия — приемная антенна распространение происходит в. пределах прямой видимости. За клиновидным препятствием поле можно рассчитать по (4.2.1) при введения соответствующего множнтеля ослабления ч (определяют по рнс. 4.2.5): 2(г,+г ) (4.2.8)' ялн для эоны тени )=0,225/(Ц, где Н вЂ” просвет, имеющий положительное значенне, когда вершина препятствия (точка С) ниже линни АВ, н отрицательное, когда выше; Х вЂ” длина волны.
Рис. 4.Х.З. усилеиие сигнала аа трассе с препятствием: а— схема трассы (А — передающая антеика;  — пряемная антенна; С вЂ” вершина препятстэяя); б — зависимость множителю ослабленна ат коэффяцяента Ъ 4.2.2. Напряженность полн, создаваемая ПТС. В. реальных условиях напряженность поля зависят от многнх факторов н нестабильна как во времени, так и по месту, особенно на больших расстояниях. Поэтому поле характеризуется средним уровнем, называемым медианным Е „.
Это уровень, превышаемый в 50% времени прнема (рнс. 4.2.6). Характеризуя средний уровень принимаемого сигнала, меднанный не отражает уровня его отклонения г- среднего значения, т. е. глубины замира- Е, ВР 7ОО В 4 В б 7 В ОГО б «м ЕдБ(мнпуы) Уп 7О ВО 7О 7П гп ВП ПО -)п МП 0))П ВОО б клт Приведенные на рис. 4.2Л! кривые отображают поле в ближней зоне, а на рис. 4.2.12 — 4.2.!б — на больших расстояниях дифракционное поле в пределах прямой видимости и поле с учетом тропосферного распространения. Эти кривые справедливы для сухопутных рис. 4.2.11. Кривые распространения в ближней зоне, 50% вре- мени, 50% мест Рис.
4.2.12. КРивые РаспРостРаненва дла частот 30. 250 Мгц (1 — 1!1 диапазоны), 50% времени, 50% мест )п гп л) гпп гпп 4ОО Впп ВОО К лд( Рис. 4.2.13. Кривые распространения для частот 30... 250 МГц (! — !П диапазоны), !% времени, 50% мест ВО!О гП ВП бр гпп 4ПО И) бим Рис. 4.2.14. Кривые распространения для частот 450... 1000 МГц (1Ч, У диапазоны), !% времени, 50% мест трасс со значением холмистости Ь|=50 м, характерным для Европы. Для других трасс вводят поправочные коэффициенты (рнс.
4.2.)б и 4.2.17). Приведенные кри- Е, дБ(мнВ/и) ба Та га йу Бра 52)а б Рас. 4.2ле. мнстостн 246 Рас. 4.2.15. Кривые распростраясння дзя частот 450... 1000 Мгц (Ч), Ч днапззоны), )чз зременн, 50% мест й) гаа )оа Д)Р гй) 6 ям Зависимости поправочного козффнцнента от холдла частот 80... 250 Мгц (11, )Ы диапазоны) Рис.
4.2.17. Зависимости попразочното козффнцнснта от кол- мнстостн дла частот 450... 1000 Мгц (!Ч, Ч диапазоны) вые распространения не учитывают всех факторов, влияющих на условия распространения. Например, в больших городах происходят дополнительные ослабления до 6 дБ и более и изменение плоскости поляризации.
Лесистая поверхность Земли также вызывает дополнительное ослабление уровня сигнала. В 1 — Н! диапазонах частот сигнал для 50з(с времени мало зависит от того, сухопутная или морская трасса. Для малых процентов времени на морских трассах на больших расстояниях он оказывается большим. Так, для !з(з времени при холодном море на расстояниях около 1000 км сигнал может увеличиваться на 30 дБ, а при теплом на 70 дБ. В !Ч и Ч диапазонах поле несколько (10 ... 20 дБ) возрастает и в ближней зоне, а на больших расстояниях — до 70 дБ для холодного моря и 85 дБ для теплого. При определении поля мешающей ПТС нужно учитывать, что влияние указанных факторов в основном сказывается на больших расстояниях.
Таким, образом, напряженность поля, дБ, относительно 1 мкВ(м Е=Е(Т, Ц+Р+Ст+й(Т)+Д(Ц+й(бй)+й(х), (4.2.9) где Е(Т, Е) — напряженность поля, определенная по кривым распространения, составленным с учетом вышеизложенных условий, дБ/мкВ/м, относительно 1 кВт; Рзв)квт=101к Рзв ', Р— мошност!ь подводимая к антенне, кВт; Озз =10)я 0 — КУ антенны относительно полуволнового диполя в направлении приемной антенны; й(Т), й(А), к(٠— поправочные коэффициенты, учитывающие процент времени, мест и холмистость, дБ; й(х) — сумма поправочных коэффициентов, учитывающих другие факторы, дБ. Учитывая, что Езв )м,в)и=20!я Емки)», абсолютное значение напряженности поля, мкВ, 10Еан)мки(м)Ю (4.2.10) Емки)м= Для вычислений используют табл. 4.2.1. 4.2.3. Защитные отношения.