Никольский В.В., Никольская Т.И. Электродинамика и распространение радиоволн (3-е изд., 1989) (1152088), страница 92
Текст из файла (страница 92)
Отметим, что при Высокой солнечной активности лучевые траектории могут быть зпачительпо сложнее обсуждавшихся. В часгпости, область Е (п даже У!) может вызвать поворо> пли преломлепие луча (изменение траектории при прохождении слоя насквозь). Пекоторые типы >раек- торий, возникающих при участии слоев Г и Е (Е.), показаны на рис. 15.20 (Е.8); надо иметь в виду, что это не действительные траектор>ш, а качествепныо схемы. Нестабильность ионосферы, необходимость учета потерь и дисперсии воля, проходящих через нее, а также иные факторы обусловливают ряд трудностей па пути расчета КВ радиолиний. В ипжех>еряой практике обычно использу>отея полуэмппрпческпе методы. Г- 15.6.4. Ультракороткие волны. В годы максимума солнечной активности рефракция в иопосфере приводит к отражению воли, выходящих за пределы диапазона КВ (на.пример, около 6 м). Можно также отметить М отражение метровых волн от спорадического слон Е„обладающего высокой концентрацией, ио образующегося нерегулярно.
За М :этим исключением всему диапазону УКВ присуще то качество, что рефракция в ионо- и„.- сфере не приводит к возвращению луча. 0 В силу сказаипого обычные радиолинии на УКВ действуют в пределах прямой видимости; для увеличения дальности радиосвя- 0 М зи аптеппы подпима>от пад земной поверхпостью.!.слп последняя является достаточно гладкой, то радполиния часто принадлежит к типу, рассматривавшемуся в п. 15.3.1 па оспоае лучевой трактовки. Прп атом часто 11 применяется формула Введенского (15.21).
В случае остронаправленных антепн, как уже отмечалось в и. 15.3.1, нужно использовать более общу>о формулу (15.17). Впрочем, если т,пшс антенны нодпяты достаточно высоко, отраэ'еппе от земной поверхпо- Рпс. 15.29 стп окажется пренебрежимо малым. Тогда папряжепкость поля в месте приема может быть найдена при помощи (15.4). При пеобходпмости учитывается сферичпость Земли (см. и, 15,3.1, 15,3.2) п тропосферная рефракция (см. п. 15,4.2). т!еи короче волна, тем мопее относительно гладкой оказывается земная новерхпость.
По даже в тех случаях, когда критерий гладкости (15.10) парушается, нередко пользу>отся представлением об аффективном коэффициенте отражения от поверхности. Однако типичны случаи, когда этот подход непригоден даже для очень груб>ых оценок. Таковы условия распространения УКВ в пределах города. Иногда в подобных условиях учитывают действие отдельных «препятствий», окааывающихсн в доминантной области (см. и. 15,2.1). Типично применение УКВ ка радиорелейных липпях, протяжен.ность которых многократно превышает расстояние прямой види- ГЛ, 15. РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН мости; в пределах этого расстояния находитсн каждан пара приемо- передающих радиорелейных станций. Практический интерес представляют также различные типы дальнего распространения УКВ.
Именно в этом диапазоне реализуются воэможности существенного влияния нерегулярных тропосферных явлений (и. 15.4.3) . Весьма значительное превышение. расстояния прямой видимости возмонгно в реаультате сверхрефракции, в особенности как следствие процессов рассеяния. В тропосферных радиорелейных линиях связи приемопередающие станции находятся на расстоянинх сотен километров. Дальнее распространение УКВ может быть обусловлено рассеянием на случайных неоднородностях ионосферы, а такя<е на иониаированных областях, образующихся при вхоягдении в атмосферу метеоров (»следы» метеоров) и при полярных сияниях. Существуют весьма протяженные линии, использующие эти нвленнн (свыше 1000 км).
15.6.5. О космической радиосвязи. Диапааон УКВ ввиду нрозрачности для этих волн ионосферы используется в системах космической связи. Нужно сделать оговорку, что связь с космическими объектами, находящимися в пределах внутренней ионосферы, воаможна и в диапазоне КВ. Не перечисляя многочисленные функции космических радиолиний, отметим, что, по крайней мере, следует различать радиолинни, связывающие Землю и космический объект (искусственный спутник Земли или Луны, космический корабль, направляющийся к планетам и нр.), космические объекты меи»ду собой и, наконец, используемые для связи между земными объектами. Существует также проблематика местной свяаи при освоении Лупы и планет.
Космические радиолипии могут быть беспрецедентно протяженными, простираясь па многие миллионы километров. Поэтому, хотя поглощение в межпланетной среде весьма невелико в расчете на единицу длины, оно, в принципо, подлежит оценке. Действие атмосферы Земли приводит к искривлению -выходящего через нее луча. Теория рефракции позволяет оценивать направление выходящего луча. Отдельную проблему составляет исследование влияния плазменного окружения косхмшеского объекта, входящего в плотные слои атмосферы, или плазмоппой области, появля1ощейся при наличии факела ракеты.
Эти явления приводят к парушепи1о связи. Связь в неземных условинх может иметь различные осооенпости. Так, например, отсутствие у Луны атмосферы затрудняет проблему связи между лунпымн объектами, лежащими за пределами прямой видимости. Известно предложение использовать в этом случае ретранслятор на Земле.
Проблематика распространения радиоволн в космосе (см., например, (Г5.12, Е.13)) важна не только в рамках проектирования радиосистем, по и для научных исследований: радиоастрономии, радиолокации планет и пр. $15.6, ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ РАДИОВОЛН 505 Все большее значение приобретают спутниковая связь и вещание. Радиолиеин, использующие ретрансляцию через ИСЗ, имеют ряд особенностен. В частности, в результате движения ИСЗ относительно наземной станции сказывается эффект Доплера — смещение частоты, меняющееся па трассе; ато приводит к искажению снектра сигнала. Вопросы проектирования спутниковых радиолнний рассмотрены в специальных руководствах (Е.14).
15.6.6. О помехах прн работе радиолнний и электромагнитной совместимости. Через приемную антенну на вход радиоаппаратуры вместе с полезным сигналом неиабежпо поступают посторонние электромагнитные воздействии, Это помехи радиолинии, вносящие вклад в полную мощность шумов Р . Отношение мощности полезного сигнала Р, к Р для разных радиолиний должно удовлетворять соответствугощнм нормативным требованинм.
Суп1ествуют индустриальные помехи — радиоизлучение различных электроустановок, включан бытовые; атмосферные — грозовые — помехи; шумы космического нроисхожденин; шумы, обусловленные атмосферой и земной поверхностью. Наконец, важна нроблематика взаимных помех при работе радиолиний. Борьба с индустриальными помехами производится путем размещении приемных пунктов вне больших городов; принимаются также разные меры с целью уменьшить уровень этих помех.
При наличии остронаправленных антенн (главным образом, па СВЧ) индустриальные помехи несущественны. Ат»госферпые помехи тем слабее, чем выше частота. Они особенно заметны в диапазонах СДВ и Д — такяге еще потому, что в этик диапазонах могут применяться лишь антенны, обладающие слаоой паправлоппостью. Грозы особенно часты в тропических областях; однако надо иметь в виду, что мешающее влинпие грозового пзлучекия в указанных диапазонах моягет скааыватьсн на расстояниях сотен и тысяч километров. Рассматривая шумы космического происхождения, разлнчагот фон радиоизлучения Галактики и излучение дискретных источников, которыми явля1отся Солнце, планеты и звезды. Отмечается так»ке излучение содержащегося в космическом пространстве водорода на волне й = 21 сп. Земная поверхность создает тепловое излучение, влияние которого умепыяает применение остронаправленных антенн.
Иалучепие атмосферы имеет резонансный характер; его частотное распределение характеризует график поглощения на рис. 15.20. На СВЧ атмосферные шумы резко преобладагот пад остальными помехами радиолиний. Роль взаимных помех радиолиний возрастает вместе с раавитием радиоэлектронных средств в мире. Испольаование тех или иных полос частот различными слуя»бами регламентируется международными соглашениями. При проектировании радиосистем первостепенное значение приобретает обеспечение их электромагнит- 507 6 ыл.
Анизотгопия и гиготгопня мает впд 7!в =-: г» свк вив ачба 'х (16.1) УПРАРКНЕНИЯ Рис. 163 Рис. 16.2 506 Гл. 46. АнизотРопные, Активные и нелинеиные сРеды иой совместимости (ЭМС) с другими существ юп нм н пстемами. Соврелгеииые транспортные и другие объекты насыщены радиоэлектронной аппаратурой, размещенной в ограниченном объеме. Это остро ставит вопросы ЭМС. Проблематика Эй(С разрабзтывается экспериментальными н теор ретическпмп срсдст44ахгп.
р у . у щ ость передатчика Р» прп следукицих условиях: 1. Найти т еб ем ю мо и Ря-— -10 "Вт, Р»=50 дБ. 7!в=.50 дБ. Р= — 20 Б, г=1! с. ., у ь таолицей "., сделать оценки: а) пределов измщп пия 1 А я разных природных сред иа границах дпя 4..; б! 4»и»зов»в воли; ) зиачгиий гл бины проявкповгпия А' для морской воды при т4 х жс частогаз. 3. Для каких диапазонов в . критерию Рэл4 я ио ке олп 4зов4 рхиость сояремеипого города согласз о '4 4 'р Р.. ' . '' т считаться ровиой'. Пусть угол лозкит в предела. О -:— 80'. редачу эиерпги когда сто оиа : у иральяз Коряю, исследовать влияпио экрвпя иа ир . золы ревеля.
рока квадратного отверстия равна диаметру десято "г оиа 5. Взяв зпачепио параметр в формуле (15ДЗ), соответствующее десяти зовам ргпеля, найти наибольший попоречиый размер домипаптпой области ири нротя4кеи44ости радиолииии А = 100 км и длигге волны я = 3 и. 6. Двя в4 ртииальпо оригптироваипых диполя Герца расположе ы епы па высо— — см. При какой протяжгзщости радиолипия допусти- мо приищи кис лучевой модели, если задано С = 6 в (15ДЗ)? 7. В условиях предыдущего примера выяснить, пользуяс, К сь щп41залыо '»15- по ияи язкгииос р. иий можно испольаовять лучевуго модель, если б р з 4ости поля в мест» при4ма может ш|еть порядок 50 45. ощи ка 'р д щ я аитеипа пь44ет вид вертикальной мачты высотой Ь = 50., Х =- 500 и.
П и»имая р . ег за тополь Герц», вычислить паиря5кгииость поля па расстоящщ г = !50 шг прп Ра = !00 Вт. Использовать формул И1 л~ йкииа— Вап д4 р Поля (график Берроуза). 9. На основе формулы (!5.27) и соответству4ощих графиков вьзясп4ыь, как измспя4тся поле излучения в области тщп в зав з. .* 4 , исимости ог длппы волны. 1 . Вывестп условие критпчгской р4 Фракции. ново ота лу а в 1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
