3.4. Поглощение радиоволн в тропосфере

Длинные, средние и короткие радиоволны не испытывают поглощения в тропосфере.

Для волн короче 10 см ослабление радиочастотной энергии в тропосфере начинает заметно увеличиваться. Это вызывается поглощением и рассеянием на капельных образованиях или гидрометеорах (главным образом в дожде, тумане; меньше влияют град, снег), а также на твердых частицах (пыль, дым и т. д.). Поглощение вызывается тепловыми потерями в частицах воды или пыли, а потери на рассеяние обусловлены перераспределением энергии в пространстве.

Если волна проходит в тропосфере путь r причем на зону осадков приходится расстояние r_oc , то напряженность поля за зоной осадков Em oc определяется по формуле:

(3.6)

где Em св — напряженность поля в свободном пространстве на расстоянии r от излучателя;

Гос - коэффициент ослабления, дБ/м.

Зависимость коэффициента ослабления Гос от длины волны при распространении сантиметровых и миллиметровых волн в дожде и тумане представлена на (Приложение 4, рис. 3.3).

Сантиметровые радиоволны рассеиваются капельками дождя и тумана, что приводит к появлению отраженных радиолокационных сигналов. Отраженные сигналы от дождя и туч занимают большую площадь на экранах радиолокационных станций, чем мешают нормальной работе этих станций. Для ослабления отражений от дождя на радиолокационных станциях применяют радиоволны с круговой поляризацией.

Радиоволны короче 3 см испытывают также молекулярное поглощение в кислороде и парах воды, наблюдаемое даже в условиях «чистой» атмосферы и вызываемое затратами энергии на возбуждение атомов. Коэффициент ослабления Г_м можно определить с помощью графиков на (Приложение 4, рис.3.4), а напряженность поля Е_m на расстоянии r рассчитать по формуле:

Наиболее интенсивное поглощение наблюдается на волнах 0,25; 0,5; 1,35 см—эти волны непригодны для работы. «Окна прозрачности» атмосферы имеются вблизи волн длиною 0,4 и 0,8 см — эти волны рекомендуются для работы в сантиметровом диапазоне.

Список литературы:

1. Яманов Д.Н. Основы электродинамики и распространение радиоволн: Тексты лекций. Часть 1.”Основы электродинамики”.- М.: МГТУ ГА, 2002.-80с.

2. Яманов Д.Н. Электродинамика и техника сверхвысоких частот: Тексты лекций. Часть 2.-М.: МГТУ ГА, 2005.

3. Баскаков С.И. Электродинамика и распространение радиоволн.- М.: Высшая школа, 1992.-416 с.

4. Яманов Д.Н. Основы электродинамики и распространение радиоволн: Тексты лекций. Часть 3. ”Распространение радиоволн”.- М.: МГТУ ГА, 2006.

Приложение 1

Таблица 1

Пря­мо­уголь­ные вол­новоды
Обозна­чение ти­па волновода	Диа­па­зон час­тот дляос­нов­но­готи­па вол­ны,ГГц		Внутренние размеры
	от	до	ши­ри­на а, мм	вы­со­та b, мм
R26 R32 R40 R48 R70 R84 R100 R120 R140 R180	2,17 2,60 3,22 3,94 5,38 6,57 8,2 9,84 11,9 14,5	3,30 3,95 4,90 5,99 8,17 9,99 12,5 15,0 18,0 22,0	86,3 72,14 58,17 47,55 34,85 28,5 22,86 19,05 15,0 12,954	43,18 34,04 29,08 22,149 15,8 12,62 10,16 9,52 7,9 6,477

Технические данные прямоугольных и круглых волноводов (стандарт, принятый Международной электротехнической комиссией (МЭК))

ПРИЛОЖЕНИЕ 2