- •Электродинамика как раздел науки
- •Скалярные и векторные поля. Способы представления полей
- •Заряд, плотность заряда, плотность тока
- •Закон сохранения заряда
- •Векторы электромагнитного поля
- •Силовое воздействие электромагнитного поля
- •Потенциальное и вихревое поле
- •Электромагнитные свойства сред
- •Классификация сред
- •Тензоры диэлектрической и магнитной проницаемости
- •Закон полного тока (закон Ампера)
- •Закон электромагнитной индукции
- •Закон Гаусса
- •Уравнения Максвелла в интегральной форме
- •Уравнения Максвелла в дифференциальной форме
- •Координатная форма уравнений Максвелла
- •Физический смысл уравнений Максвелла
- •Электростатическое и магнитостатическое поля
- •Уравнения Максвелла для комплексной амплитуды
- •Комплексные диэлектрическая и магнитная проницаемости. Тангенс угла электрических потерь.
- •21. Теорема Пойнтинга
- •22. Уравнения Гельмгольца
- •Волновые процессы. Фазовый фронт. Плоская, сферическая, цилиндрическая волны
- •Плоская волна. Характеристическое сопротивление среды
- •Фазовая скорость и постоянная затухания плоских волн
- •Плоские волны в хорошо проводящих средах. Скин-слой
- •Дисперсия, групповая скорость
- •Линейная поляризация электромагнитных волн. Суперпозиция двух линейно поляризованных волн
- •Круговая поляризация электромагнитных волн.
- •Граничные условия для нормальных компонент векторов е и d
- •Граничные условия для тангенциальных компонент векторов е и d
- •Граничные условия для нормальных компонент векторов н и в
- •Граничные условия для тангенциальных компонент векторов н и в
- •− Поверхностный ток
- •Нормальное падение электромагнитной волны на идеально проводящую плоскость
- •Нормальное падение плоской электромагнитной волны на диэлектрическое полупространство
- •Падение плоской электромагнитной волны на диэлектрическое полупространство под произвольным углом. Законы Снеллиуса.
- •Угол Брюстера
- •Угол полного внутреннего отражения
- •Линии передачи, основные типы
- •Классификация направляемых волн. Волны типа те, тм, тем Падение плоской волны с параллельной поляризацией
- •Падение плоской волны с перпендикулярной поляризацией
- •Фазовая скорость направляемых волн
- •Типы волн в волноводах. Критическая длина волны
- •Волны типа е в прямоугольном волноводе
- •Волны типа н в прямоугольном волноводе
- •Основная волна н10 в прямоугольном волноводе
- •Критическая длина волны и длина волны в прямоугольном волноводе
- •Токи на стенках прямоугольного волновода с волной н10. Излучающие и неизлучающие щели
- •Волны типа тем. Коаксиальная линия передачи
- •Волны типа тем. Полосковые линии передачи
- •Линии поверхностной волны
- •Световоды
- •Квазиоптические линии передачи
- •Элементарный электрический излучатель. Составляющие электромагнитного поля
- •Элементарный электрический излучатель. Векторный электрический потенциал
- •Элементарный электрический излучатель. Диаграмма направленности
- •Элементарный магнитный излучатель.
- •Классификация радиоволн по диапазону частот. Особенности диапазонов. Области использования.
- •Строение и параметры атмосферы
- •Механизмы распространения радиоволн
- •Параметры антенн
- •Уравнение радиопередачи
- •Область, существенная для распространения радиоволн
- •Радиолинии с низкоподнятыми антеннами при плоской Земле
- •Радиолинии с низкоподнятыми антеннами при сферической Земле
- •Радиолинии с высокоподнятыми антеннами при гладкой плоской земле
- •Ионосфера. Ионосферные слои
- •Преломление и отражение радиоволн в ионосфере
- •Максимально применимая частота, критический угол
- •Поглощение радиоволн в ионосфере
- •Влияние магнитного поля Земли на распространение радиоволн в ионосфере
- •Тропосфера, индекс преломления
- •Рефракция радиоволн в тропосфере, виды рефракций
- •Отражение и рассеяние радиоволн на неоднородностях тропосферы
- •Особенности распространения длинных и средних волн
- •Особенности распространения коротких волн
- •Особенности распространения волн диапазона укв
Особенности распространения коротких волн
К диапазону КВ (декаметровые волны) относят радиоволны длиной 10...100 м (частоты 30...3 МГц). Радиус действия земной волны в диапазоне КВ сравнительно невелик и при обычно используемых мощностях передатчиков не превышает нескольких десятков километров. Это обусловлено потерями в полупроводящей поверхности Земли и большими потерями в процессе дифракции вдоль Земли.
Но декаметровые волны могут распространяться на многие тысячи километров путем многократных последовательных отражений от ионосферы и Земли, и для этого не требуются передатчики большой мощности. Это уникальное свойство диапазона КВ используется для построения систем дальней связи.
Одной из основных особенностей КВ радиолиний является ограничение рабочих частот как со стороны высоких, так и низких значений, причем обе границы зависят от изменчивой структуры ионосферы. Поэтому на КВ линиях в отличие от линий других диапазонов возникает необходимость периодической смены рабочих частот в соответствии с изменяющимся состоянием ионосферы.
Верхняя граница рабочих частот определяется тем, что при слишком высокой частоте волна не отражается от ионосферы и не приходит в пункт приема на Земле, а уходит в космическое пространство. Максимальная частота, при которой отраженная волна может быть принята в заданном пункте приема, называется максимальной применимой частотой (МПЧ).
Нижняя граница рабочих частот определяется тем, что с уменьшением частоты увеличивается поглощение в ионосфере (в освещенное время суток) и, как следствие этого, уменьшается напряженность поля. Наименьшая частота, при которой устойчивость работы снижается до минимально допустимого уровня, называется наименьшей применимой частотой (НПЧ).
Особенности распространения волн диапазона укв
К диапазону УКВ относят радиоволны длиной от 0,1 мм до 10 м (частоты от 30 МГц до 3000 ГГц). Характерной особенностью этого диапазона является его большая частотная емкость, позволяющая передавать широкополосную информацию.
Ультракороткие волны широко применяются в наземных системах связи и вещания. Большинство таких систем работает на земной волне. Исключение составляют лишь линии связи, работающие на волнах, рассеянных в атмосфере.
В рассматриваемом диапазоне волн устойчивая работа на земной волне ограничена расстоянием прямой видимости (десятки километров). Для передачи информации на расстоянии в сотни и тысячи километров используют радиорелейные линии (РРЛ) с интервалами в пределах прямой видимости.
Широкое применение находят радиолинии большой протяженности, на которых обмен информацией между оконечными пунктами ведется с помощью ретрансляционной станции, установленной на ИСЗ. Работа идет по схеме Земля-ИСЗ-Земля. Самостоятельное значение имеют также радиолинии Земля — ИСЗ для передачи информации на спутник и линии ИСЗ-Земля для приема информации со спутника. Все упомянутые радиолинии относятся к классу космических.