Особенности распространения кв
В этом диапазоне (10-100 м) волны глубоко проникают в Землю и ионосферу, дальность связи земной волны не превышает 25-50 км. Пространственная волна может отражаться только от верхних слоев ионосферы и при малых углах подъема передающей антенны. В связи с этим дальность радиосвязи достигает 10-20 тысяч км.
Недостатки:
Наличие сильного дальнего фединга.
Короткие волны используются для радиовещания на дальние расстояния.
Средством борьбы с федингом является применение разнесенного приема. На расстоянии, меньшем 6λ ставят 2 приемных антенны. Сигналы от этих антенн суммируются. Вероятность совпадения сигналов по фазе равна нулю.
Зона молчания, когда поверхностных волн еще нет, пространственные еще не пришли.
Ближний фединг – замирание сигнала при сложении земной волны с пространственной.
Дальний фединг – большее расстояние фединга со сдвигом по фазе и компенсировании сигнала.
Эффект радиоэха – слышно сигнал и его отголоски.
22. Особенности распространения радиоволн разных диапазонов. Диапазон укв. Расчет дальности радиосвязи. Множитель ослабления. Дальность прямой видимости.
К диапазону ультракоротких волн относят метровые, дециметровые, сантиметровые и миллиметровые волны. В настоящее время УКВ диапазон является наиболее востребованным диапазоном радиоволн. В этом диапазоне работают сети сотовой и спутниковой связи, сети беспроводного широкополосного доступа и так далее.
Для радиоволн диапазона УКВ Земля и ионосфера близки к идеальным диэлектрикам. Дальность связи в этом диапазоне определяется пределами прямой радиовидимости.
Найдем максимальную дальность связи для УКВ диапазона:
Не 3,57 – потому что поправки на реальные условия.
Вывод: дальность связи пропорциональна корню из высоты установки антенны.
Определим мощность сигнала на входе приемника:
Где P2 – мощность в точке приема;
PΣ – излучаемая мощность;
LСВ – затухание свободного пространства.
В реальных условиях:
Где V - множитель ослабления, показывает отличие реальных условий от идеальных (в точку приема кроме прямой волны отраженная волна).
Найдем значение v.
Множитель ослабления – характеризует отличия между реальными условиями и идеальными. Помимо прямой волны приходит отраженная, отсюда и ослабление.
23. Аномальное распространение ультракоротких волн
При изменении с высотой значений температуры, давления и влажности может возникнуть аномальная атмосферная рефракция. Возможны следующие виды аномальной рефракции (сверхрефракция, атмосферный волновод, отрицательная рефракция).
Рефракция – отклонение волны от прямолинейного распространения.
Сверхрефракция – возникает при необычно высокой влажности воздуха над поверхностью воды, либо при резком уменьшении температуры нижних слоев атмосферы, в результате быстрого охлаждения Земли. В таких случаях коэффициент преломления n уменьшается с высотой значительно быстрее, чем в нормальных условиях, и радиус кривизны траектории становится меньше 25 тысяч км (цифра 1).
При наличии свехрефреакции, а тем более атмосферного волновода, волны УКВ распространяются далеко за пределы геометрической видимости.
Частным случаем сверхрефракции является распространение волны вдоль земной поверхности. Такая ситуация возникает при уменьшении коэффициента преломления на 16*10^-6 при подъеме на каждые 100 м. При этом радиус кривизны окажется равен 6370 км. На рисунке эта волна обозначена цифрой 2.
Атмосферный волновод – при более быстром уменьшении показателя преломления n радиус кривизны волны становится меньше радиуса Земли. Волны падают на Землю, отражаются от нее, затем вновь преломляются, снова отражаются от Земли и так далее. При этом образуется атмосферный волновод (цифра 3).
Отрицательная рефракция – данное явление встречается значительно реже других видов рефракции и приводит к снижению дальности связи (кривая 4). Показатель преломления с высотой увеличивается и знак радиуса кривизны изменяется на обратный. Луч оказывается обращенным выпуклостью вниз.
Атмосферные помехи в УКВ диапазоне незначительны, поскольку импульсные атмосферные помехи с увеличением частоты существенно ослабевают.