Особенности ррв в сдв, дв диапазоне(мириаметровых) волн.
Радиоволны в СДВ, ДВ диапазоне распространяются как в виде поверхностных, так и в виде пространственных волн. Земная поверхность в этом диапазоне по своим свойствам близка к идеально проводящей и поэтому поверхностная волна затухает незначительно и напряженность поля этих волн убывает с расстоянием медленно. Рефракция проявляется достаточно заметно. Оба этих фактора обуславливают возможность связи поверхностной волной на значительные расстояния (до 3000км).
Пространственная волна СДВ, ДВ диапазона отражается от нижних слоев ионосферы (слои D и E), проникая в нее на незначительную глубину. Это ведет к малому поглощению радиоволн, как в ионосфере, так и в земле, что обуславливает распространение их в волноводе земля-ионосфера на значительную дальность. Фактически может быть обеспечена связь в пределах земного шара.
Достоинства СДВ диапазона:
высокая устойчивость поля в месте приема в условиях повышенной ионизации после ядерного взрыва;
возможность организации связи с объектами под водой и под землей из-за небольшого поглощения этими средами радиоволн этого диапазона.
Недостатки СДВ диапазона:
малая частотная емкость (27 кГц -СДВ ), что обуславливает применение только низкоскоростной телеграфии;
трудности эффективного излучения, так как реально технически достижимые линейные размеры АФУ гораздо меньше ;
сильное влияние атмосферных и промышленных помех;
большие мощности радио передающих устройств.
Особенности ррв в св диапазоне волн.
Гектометровые волны (СВ) испытывают большее поглощение при распространении вдоль земной поверхности, чем СДВ и ДВ. Волны, достигающие ионосферы, поглощаются слоем D, но хорошо отражаются слоем Е. Поэтому дальность связи на СВ в дневное время летом всегда ограничена, т.к. она возможна лишь земной волной –до 700 км. В ночное время летом и в течение большей части суток зимой дальность связи, обеспечиваемой ионосферной волной, резко увеличивается. Антенные устройства для СВ имеют приемлемые габариты. Частотная емкость этого участка диапазона значительно выше, чем СДВ и ДВ. Средневолновые радиостанции чаще всего применяются в арктических районах как резервные в случае потери связи на коротковолновом диапазоне. Участок СВ широко используется для работы радиовещательных станций.
Особенности ррв в кв диапазоне (декаметровых) волн.
Эти волны достаточно сильно поглощаются земной поверхностью и плохо ее огибают. Поверхностной волной связь возможна только на малые расстояния (до 12 км). Пространственной волной связь возможна на большие расстояния (многие тысячи км). Дальнее распространение обусловлено многократным отражением волны от верхних слоев ионосферы и земли.
Их основное свойство состоит в том, что они слабо поглощаются нижними областями ионосферы (слоями D и Е) и хорошо отражаются ее верхними слоями (главным образом слоем F2) . Частотная вместимость KB диапазона значительно больше, чем предшествующих диапазонов, что обеспечивает возможность одновременной работы большого числа радиостанций. Антенны KB радиостанций при относительно небольших габаритах достаточно эффективны.
Проходя через слои ионосферы, волна теряет энергию тем больше, чем больше длинна волны , или чем меньше частота f. Поэтому в КВ диапазоне существует понятие наименьшей применимой частоты НПЧ, которая определяется требуемой напряженностью э.м. поля в точке приема при условии фиксированной PПРД. Также существует понятие максимально применимой частоты МПЧ, значение которой определяется фактом прохода волны через ионизированный слой при условии зенитного излучения. При этом волна не возвращается на землю.
Отразившись от ионосферы, короткие волны возвращаются к Земле, оставив под собой сотни километров «мертвой зоны». Пропутешествовав к ионосфере и обратно, волна не «успокаивается», а отражается от поверхности Земли и вновь устремляется к ионосфере, где опять отражается и т. д. Так, многократно отражаясь, радиоволна может несколько раз обогнуть земной шар.
Установлено, что высота отражения зависит в первую очередь от длины волны. Чем короче волна, тем на большей высоте происходит ее отражение и, следовательно, больше «мертвая зона». Эта зависимость верна лишь для коротковолновой части спектра (примерно до 25–30 МГц). Для более коротких волн ионосфера прозрачна. Волны пронизывают ее насквозь и уходят в космическое пространство.
Из рисунка видно, что отражение зависит не только от частоты, но и от времени суток. Это связано с тем, что ионосфера ионизируется солнечным излучением и с наступлением темноты постепенно теряет свою отражательную способность. Степень ионизации также зависит от солнечной активности, которая меняется в течение года и из года в год по семилетнему циклу.
Так как плотность электронов в слоях сильно изменяется в течение суток, то используются дневные (10-25 м) и ночные (35-100 м) волны. Существует также сезонная смена частот.
Многолучевость в сочетании с флуктуациями параметров ионосферы приводит к тому, что характеристики результирующего поля сигнала в месте приема непрерывно меняются и прием коротких волн сопровождается быстрыми (0,1 - 1 сек.) и медленными изменениями уровня сигнала на входе приемника - замираниями.
Ухудшение KB радиосвязи и даже ее прекращение может наступить и при ионосферных возмущениях под воздействием потоков заряженных частиц, извергаемых Солнцем. Они могут разрушить основной отражающий слой F2 или создать области поглощения коротких волн. Такие же возмущения в ионосфере может вызвать высотный ядерный взрыв.
Несмотря на целый ряд причин, приводящих к неустойчивости радиосвязи, она находит широкое применение из-за возможности организации прямой связи на трассах различной протяженности при малых энергетических затратах.
Кроме указанных особенностей КВ диапазона следует отметить еще ряд:
зона молчания, обусловленная тем, что отраженная волна приходит на землю на определенном расстоянии, а земная волна затухает гораздо раньше;
замирания радиоволн (фединг), обусловленные интерференцией различных отраженных радиоволн в точке приема из-за многолучевого характера распространения;
радиоэхо, обусловленное тем, что у волны, пришедшей в точку приема после огибания земного шара, время прихода заметно отличается от времени прихода прямой волны;
наличие критических углов возвышения радиолуча, при превышении которых не происходит возврата луча на землю; в этом случае частота f превышает МПЧ.
Достоинства КВ диапазона:
при малых мощностях РПДУ обеспечивается связь на большие расстояния (десятки тысяч км);
достаточная частотная емкость, при которой можно организовать телефонные виды работ.