5. Особенности радиосвязи в диапазоне укв.

Диапазон УКВ

Радиоволны УКВ диапазона не способны огибать земную поверхность. В то же время ионосфера не отражает УКВ и они не способны распространяться как ионосферные. Таким образом, УКВ распространяются только в пределах прямой видимости, определяемой высотой подъема антенн от уровня моря. Дальность связи на УКВ определяется по формуле:

D_(км) = 4,12 (h₁^1/2 + h₂^1/2),

где: h₁ и h₂ – высота передающей и приемной антенн, м.

Формула приведена для нормальной атмосферной рефракции (нормального атмосферного давления, температуры, влажности).

Радиосвязи УКВ диапазона присущи ряд особенностей.

А. Возможность связи на большие расстояния по следующим причинам.

1. За счет явления сверхрефракции. На практике часто наблюдаются некоторые отклонения от нормальной рефракции, что приводит к увеличению или уменьшению дальности связи по сравнению с дальностью прямой видимости.

Сверхрефракция возникает в том случае, когда температура с высотой не понижается, а возрастает, или давление не уменьшается, как в обычных условиях, а увеличивается, или же когда эти явления происходят одновременно. Дальность связи при этом может составлять при большой мощности передатчика сотни и даже тысячи километров.

2. За счет отражения от локальных неоднородностей слоя Е. В слое Е имеют место неоднородности в распределении электронной концентрации, от которых могут отражаться радиоволны длинной 4–10 м. Дальность связи может составить до 2500 км. Однако для устойчивой радиосвязи необходимо применять РПДУ мощностью до 10 кВт и направленные антенны. Поэтому такой способ связи на УКВ применяется на береговых линиях связи.

3. За счет отражения от следов метеоритов. В земную атмосферу со скоростью около 30 км/с вторгается большое количество метеоритов, сгорающих при попадании в плотные слои атмосферы на высоте порядка 100 км, образуя при этом за собой след в виде ионизированного столба воздуха. Плотность ионизации следов метеоритов достаточна для отражения радиоволн УКВ диапазона. В силу того, что метеоритные следы отражают энергию радиоволн, а не рассеивают ее, становится возможным применение РПДУ небольшой мощности и достаточно простых антенных устройств.

4. За счет рассеивания на неоднородностях тропосферы. Рассеивание происходит на небольших высотах (10–12 км). Дальности связи значительно меньшие по сравнению с отражением от неоднородностей слоя Е. Для обеспечения устойчивой тропосферной радиосвязи требуется применение РПДУ мощностью 5–10 кВт и направленных антенн.

Б. УКВ проникают через ионосферу, не претерпевая в ней значительных поглощений. Это дало возможность осуществления космической связи с объектами через искусственные спутники Земли (ИСЗ). Возможности космической связи во многом определяются видом и высотой орбиты космического аппарата (КА).

При запуске КА в плоскость экватора на высоту около 36 000 км период его обращения составит 24 часа, и угловая скорость перемещения вокруг земной оси будет равна угловой скорости вращения Земли. Такой КА кажется с Земли неподвижным, а его орбита называется стационарной. Для построения глобальной системы связи достаточно трех КА, находящихся на стационарных орбитах в плоскости экватора с углом между ними 120. Вне зоны радиовидимости КА остались бы лишь полярные области Земли с широтами более 76. Основным достоинством такой системы космической связи является возможность осуществления связи в любой момент времени.

Для обеспечения космической связи с кораблями, плавающими в любом районе Мирового океана, используются системы низколетящих КА. При наклонении орбиты КА относительно плоскости экватора 75–85 он наиболее интенсивно освещает приполярные районы. Основным недостатком такой системы космической связи является то, что низколетящий КА освещает одновременно недостаточно большую область, что ограничивает возможности связи в режиме непосредственной ретрансляции. В режиме «запись – перенос – считывание» (ЗПС) такая система космической связи позволяет осуществлять связь с объектами, находящимися в любом районе Мирового океана.

Для осуществления космической связи с объектами, расположенными преимущественно в одном из полушарий Земли, используются спутники с эллиптическими орбитами. Основным недостатком является низкая возможность осуществления связи в одном из полушарий Земли.

Основным положительным свойством всех систем космической связи является их высокая надежность, а также обеспечение передачи сообщений с высокой достоверностью.

Завершая рассмотрение диапазона УКВ, необходимо отметить ряд положительных свойств. Большая ширина диапазона позволяет работать в нем большому числу радиостанций без взаимных помех и с высокими скоростями, тем самым сокращая время передачи сообщений, увеличивая пропускную способность каналов связи, обеспечивая скрытность действий подводных лодок. Отсутствие замираний позволяет обеспечить достаточно высокую достоверность связи. Кроме этого, в УКВ диапазоне противник способен осуществить подавление радиосвязи только в пределах прямой видимости.

Выводы по учебным вопросам лекции:

В качестве выводов рассмотрим особенности распространения радиоволн различных диапазонов частот, приведенные в таблице по ряду параметров, существенных при применении средств радиосвязи на подводных лодках и надводных кораблях ВМФ.