3. Основные физические свойства радиоволн

Качество и дальность радиосвязи в значительной мере определяется условиями распространения радиоволн, эффективностью передающих и приёмных антенн. В процессе распространения радиоволны искажаются и ослабляются. На приёмную антенну, помимо принимаемого сигнала, действуют различные помехи естественного и искусственного происхождения. Радиосвязь возможна лишь в случаях, когда поле принимаемого сигнала не ниже некоторого уровня, зависящего от уровня помех в месте приёма и вида модуляции.

Особенности физических свойств радиоволн обусловлены их природой. Помимо того, что напряжённость электрического поля убывает по мере увеличения расстояния от источника (передатчика) и волна имеет

определённую поляризацию, существует ещё ряд физических свойств, определяющих характер распространения радиоволн и эффективность радиосвязи в целом.

Свойства радиоволн.

А) Дифракция – это способность радиоволн огибать различные радио непрозрачные препятствия, находящиеся на пути их прямолинейного распространения, создавая конечную напряжённость поля в области геометрической тени. Дифракция выражена тем сильнее, чем больше отношение длины волны к радиусу кривизны препятствия. Так, например, в дека метровом и метровом диапазонах (KB и УКВ) дифракции практически не существуют.

Дифракция радиоволн

РИС: Распространение радиоволн

как результат многократного

отражения от ионосферы и Земли.

Б) Отражение радиоволн - свойство радиоволн изменять направление распространения при встрече с препятствием или со средой, имеющей резко отличные от первоначальной среды электрические параметры.

Так как радиоволны подобно свету являются электромагнитными колебаниями, для них справедливы общие законы оптики, в соответствии с которыми в однородной среде волны распространяются прямолинейно. На границе раздела двух сред происходит отражение или преломление радиоволн. При отражении от идеально гладкой поверхности волна возвращается в ту среду, из которой приходит, а при преломлении - переходит в другую среду, причем направление её распространения изменяется.

Т раектории метровых радиоволн при различных видах атмосферной рефракции:

1-отсутствие атмосферной рефракции,

2-отрицательная атмосферная рефракция,

3-положительная атмосферная рефракция,

3а-нормальная атмосферная рефракция,

3б-критическая атмосферная рефракция.

В) Рефракция - это искривление лучей радиоволн, вызванное непрерывным плавным изменением показателя преломление среды, в которой распространяются эти волны. Рефракция в большей степени характерна для метрового (УКВ) диапазона, где не сказывается дифракция. При этом, благодаря рефракции, дальность связи увеличивается до 15%.

Г ) Рассеяние радиоволн (дисперсия) – изменение направления распространения радиоволн при распространении в дискретно-неоднородной среде. Наиболее важным свойством механизма рассеяния является переход от пространственно упорядоченного переноса энергии волны к неупорядоченному (во всех направлениях, хотя и с разной интенсивностью). Конкретными примерами могут служить рассеяния на неоднородностях тропосферы и ионосферы, а также на ионизированных следах метеоров.

Д) Интерференция радиоволн определяется взаимодействием в какой-либо точке пространства двух или более радиоволн, созданных одним источником, но прошедшие разные пути, из-за чего имеющие различные фазы. Если взаимодействующие волны имеют близкие фазы, то в результате происходит усиление суммарного сигнала. Если фазы противоположные, то амплитуда может стать равной нулю или оказаться значительно слабее одиночного сигнала. Этот фактор имеет место в радиосвязи в виде замирании.