Антени та розповсюдження радіохвиль
Поняття про радіохвилі та радіодіапазони. Основні фізичні якості радіохвиль
Радіозв’язок – спосіб передачі інформації на відстань за допомогою електричних сигналів, які випромінюються в простір у вигляді електромагнітних хвиль (радіохвиль). Електричні сигнали, які відображають передаваєме повідомлення та здатні ефективно випромінюватись в навколишнє середовище, називають радіосигналами (радіохвилями). Максимальна швидкість розповсюдження радіохвиль в вакуумі = швидкості розповсюдження світла (3х10(8) м/с). В інших середовищах швидкість розповсюдження радіохвиль зменшується в залежності від довжини радіохвилі та параметрів середовища (питома електропроводимість, відносна діелектрична проникність, магнітна проникність). Зазвичай середа розповсюдження радіохвиль обмежена навколоземним середовищем (земна або водна поверхня) та атмосферою, які суттєво впливають на умови розповсюдження радіохвиль. Земна (водна) поверхня, маючи кінцеву проводимість, викликає поглинання радіохвиль (зменшення енергії електромагнітного поля в точці прийому). Іонізовані нижні шари земної атмосфери (іоносфера) крім поглинання викликають також заломлення (рефракцію) радіохвиль. Наявність земної поверхні та іоносфери приводять до того, що радіохвилі від передавальної антени можуть прийти в точку прийому двома різними шляхами: розповсюджуючись вздовж земної поверхні – земні хвилі (поверхові), або відображаючись іоносферою – іоносферні хвилі (просторові). Ступінь впливу земної поверхні та іоносфери на умови розповсюдження радіохвиль залежить як від параметрів земної поверхні так і від довжини радіохвилі, виходячи з цього, відповідно до міжнародного регламенту радіозв’язку, весь діапазон частот радіозв’язку (3 кГц-3 ГГц) розбивають на окремі ділянки, в яких умови розповсюдження радіохвиль приблизно однакові.
Діапазон частот використовуємий для радіозв'язку
Умовний номер діапазону |
Найменування діапазону хвиль |
Найменування діапазону частот |
Довжина хвилі м, км |
Частота хвилі кГц, МГц |
4 |
Понаддовгі хвилі (ПДХ) |
Дуже низькі частоти |
104-105 (10-100 км) |
(3-30)х103 кГц |
5 |
Кілометрові або довгі хвилі (ДХ) |
Низькі частоти |
103-104 (1-10 км) |
(3-30)х104 30-300 кГц |
6 |
Гектометрові або середні хвилі (СХ) |
Середні частоти |
102-103 (100 м-1 км) |
(3-30)х105 0,3-3 МГц |
7 |
Декаметрові або короткі хвилі (КХ) |
Високі частоти |
10-102 (10-100 м) |
(3-30)х106 МГц |
8 |
Метрові або ультракороткі хвилі (МХ, УКХ) |
Дуже високі частоти |
1-10 м |
(3-30)х107 30-300МГц |
9 |
Дециметрові хвилі (ДМХ) |
Ультрависокі частоти |
0,1-1 м |
(3-30)х108 ГГц |
В кожному піддіапазоні є свої особливості, стосовно умов розповсюдження радіохвиль, але існують загальні закономірності для всіх піддіапазонів:
- поглинання радіохвиль земною поверхнею збільшується з ростом частоти радіохвилі;
- поглинання радіохвиль земною поверхнею зменшується з ростом питомої проводимості та відносної діелектричної проводимості грунту;
- поглинання та заломлення радіохвиль в іоносфері збільшується з ростом ступені іонізації іоносфери та з зменшенням частоти радіохвилі.
Ступінь іонізації іоносфери визначається кількістю незалежних електронів в одиниці обсягу ( щільність електронів), вона залежить від: часу доби, пори року та 11-річного періоду сонячної активності. В залежності від електричної концентрації та її стабільності прийнято ділити іоносферу по висоті на окремі області або шари: D, E, F1, F2. Кожен з шарів має свої критичні частоти радіохвиль – це такі частоти, які ще в змозі відображатись від даного шару, при вертикальному падінні на нього.
|
|
