2.Особенности распространения радиоволн кв и укв диапазонов. Принципы обеспечения радиосвязи прямой и отраженной волной.
Поверхностная волна – это волна распространения вдоль земной поверхности.
Дальность связи поверхностными волнами зависит от длины волны и уровня излучаемой мощности, а также от состояния (электрических характеристик) земной поверхности.
Положительным качеством линий радиосвязи земными волнами является независимость напряженности поля от состояния ионосферы и обусловленное этим относительное постоянство сигнала в точке приёма, необходимое при отсутствии отраженной от ионосферы волны или малой ее интенсивности.
Недостатком линии связи земными волнами является их малая дальность. Это объясняется сильным поглощением энергии радиоволн проводящим слоем земли и экранизирующим действием ее сферической поверхности. С ростом длины волны действие этих факторов ослабляется, поэтому для связи на значительные расстояния используются средние, длинные и сверхдлинные волны. На трассах малой протяженности связь земной волной может обеспечиваться и в диапазонах коротких и ультракоротких волн(100-150 км).
С увеличением проводимости почвы потери электромагнитной энергии уменьшаются. Поэтому при распространении земной волны над сырой почвой или водной поверхностью дальность связи возрастает. Потери энергии снижаются при уменьшении наводимых токов. Вертикально-поляризованная волна наводит в поверхности земли меньше токи, чем волны с горизонтальной поляризацией. Антенны с вертикальной поляризацией в общем случае дают более прижатое к земле излучение, чем антенны с горизонтальной поляризацией, благодаря чему дальность связи при использовании этих антенн для приема и передачи возрастет по сравнению с использованием антенн с горизонтальной поляризацией.
Если передающая и приемная антенна находятся на линии прямой видимости, то напряженность поля в месте приема значительно больше, чем при связи дифракционной волной за линией горизонта. В этом случае волна от передатчика к приемнику распространяется как в свободном пространстве с минимальным ослаблением, обусловленным лишь рассеиванием энергий в пространстве. Однако к приемной антенне помимо прямой, приходит волна, отраженная от поверхности земли между двумя антеннами. Поэтому возможно ослабление поля в точке приема при связи в пределах прямой видимости на верхнем участке коротковолнового диапазона и на ультракоротковолновом диапазоне. Изменение высоты установки хотя бы одной из антенн в этом случае может изменить уровень принимаемого сигнала.
3. Назначение радио-прогноза, понятие о наименьшей и максимальных применимых частотах и определение оптимальной рабочей частоты.
Возможность отражения пространственных волн от ионосферы, кроме электронной плотности слоя и частоты радиоволн, зависит от угла, под которым волны падают на отражающий слой. Чем меньше этот угол, тем более короткие волны могут отражаться от данного слоя.
Самую короткую волну, которая еще отражается от слоя, при вертикальном падении называют критической волной, а частоту, соответствующую ей, критической частотой данного слоя.
Частоты, которые можно применять для связи пространственным лучом принято называть рабочими частотами. Рабочую частоту, котораяв данный период времени проходит с наименьшим поглощением в ионосфере, называют максимально - применимой частотой (МПЧ). Она связана с критической частотой следующим соотношением:
Fмпч= fкр/cosO
где, Fмпч - максимально применимая частота(МПЧ);
fкр- критическая частота;
О - угол между вертикально и направлением
излучения пространственного луча
Рабочая частота может быть равна или ниже максимально применимой. Для заданных условий связи выбирается та из них, которая испытывает минимальное поглощение.
МПЧ будет наибольшей частотой, которую можно еще применить при данной критической частоте слоя и заданном угле излучения МПЧ также будут отражаться, но они будут претерпевать большее поглощение при прохождении через нижележащие слои (если отражение происходит от вышележащих слоев), поэтому работа на них будет менее выгодной, а при большом отклонении от МПЧ в сторону низких частот можно вообще не получить связипри отражение от намеченного слоя.
Наименьшую частоту, на которой затухание получается еще не слишком большим и поле достаточно для уверенного приема, называют наименьшей применимой частотой (НПЧ).
Таким образом, область оптимальных рабочих частот (ОРЧ) при отражение от данного слоя выбираются в пределах от МПЧ до НПЧ.
Очевидно,что как для различных слоев ионизации, так и при изменении степени ионизации одного и того же слоя пригодные для связи участки диапазона частот будут меняться, поэтому выбор рабочих волн пространственным лучом требует прежде всего знания критическихчастот отражающих слоев и степени поглощения слоев, лежащих ниже.
Гелиогеофизический Центр при Институте прикладной геофизики составляет месячныйпрогноз максимальных, применимых частот (МПЧ).Указанные месячные прогнозы рассылаются по воинским частям.
Таким образом, зная МПЧ, рассчитываются НПЧ и определяют оптимальные рабочие частоты (ОРЧ), для различных трасс связи.
ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Напомнить тему, учебные цели и степень их достижения. Объявить оценки за ответы студентов на вопросы. Дать задания на самостоятельную работу, высветить соответствующий слайд рекомендованной литературы для самостоятельной работы. При этом целесообразно дать предельно краткую аннотацию.
Ответить на вопросы студентов, для чего оставить 2 – 3 мин. При ответах на вопросы лучше не повторять дословно положений, о которых уже говорилось в ходе лекции, а дать им дополнительные доказательства и обоснования или в зависимости от характера вопроса сообщить новый материал.
Подать команду об окончании занятия.
Задание на самостоятельную работу:
1. Выучить материал изложенный в сегодняшней лекции.
2. Быть готовыми к следующему занятию краткому опросу по пройденному
материалу
Старший преподаватель военной кафедры войск связи, тактики и общевоенных дисциплин
подполковник запаса Саламахин И. И.