Вопрос 5
Радиосистема передачи – радиосвязь на декаметровых волнах. Определить оптимальную рабочую частоту (ОРЧ) для радиолиний длиной r в дневное время. Если известна концентрация электронов N отражающего слоя и его высота hД. Данные для расчета взять из таблицы 5, согласно варианту.
Таблица 5
№ варианта |
r км |
hД км |
N 1/м3 |
7 |
800 |
230 |
3·1011 |
1. Короткие волны распространяются в основном в виде пространственных ионосферных волн. При отражении от слоя F2 радиоволна может перекрыть одним качком расстояние 3500…4000 км. При отражении от слоев Е и Еs максимальное расстояние скачка равно 2000км.
Декаметровые волны применяют для радиовещания на большие расстояния, для построения магистральных телефонных и телеграфных линий большой протяженности в тех случаях, когда нецелесообразна организация УКВ радиолиний, а также для связи с морскими судами и самолетами.
2. Частота, на которой работает радиолиния, называется рабочей. Наибольшая частота, которая может отразиться от ионосферы на данной трассе и в данное время, называется максимально применимой частотой (МПЧ). Эта частота должна соответствовать закону секанса. Для определения МПЧ необходимо знать длину трассы, высоту отражающего ионосферного слоя и зависимость его электронной концентрации от высоты. Зависимость МПЧ от времени суток имеет тот же характер, что и соответствующая зависимость критической частоты ионосферного слоя. Рабочая частота не может быть больше МПЧ, так как волны, частота которых больше МПЧ, от ионосферы не отражаются и уходят в мировое пространство. Чем выше рабочая частот, тем меньше поглощается энергия радиоволны в ионосфере. Желательно что бы рабочая частота была наиболее близка к МПЧ.
Определим максимально принимаемую частоту пользуясь формулой:
Если радиоволна падает на ионосферу перпендикулярно ее границе, то отражение радиоволны происходит при выполнении условия
или
.
Эта частота называется критической –
минимальная частота, которая отражается
от ионосферы при вертикальном падении
на неё:
Теперь найдем частоту радиоволны, способной отразиться в этой же области ионосферы при наклонном падении
, где φкр – критический
угол падения – минимальный угол падения
луча на ионосферу, при котором еще
возможно отражение радиоволны от
ионосферы. Определим φкр
из рисунка 7.
Р
исунок
7 – Определения МПЧ
φкр = 60º. Теперь определим максимально применимую частоту (МПЧ) – наибольшая частота, которая может отразиться от ионосферы на данное время и в данное время.
3. Наибольшая рабочая частота, обеспечивающая устойчивое отражение радиоволны от ионосферы на данной трассе и в данное время, называется оптимальной рабочей частотой (ОРЧ). Чем ближе выбрана рабочая частота к ОРЧ, тем больше напряженность поля в точке приема, однако чаще приходится перестраивать передающие и приемные устройства. Рекомендуется выбирать ОРЧ не превышающую 80% от значения МПЧ.
Fорч = 0,8·11,36 = 9,088 МГц