10.7. Криві поширення радіохвиль, рекомендовані Міжнародним союзом електрозв’язку (мсе)

Внаслідок складного та стохастичного характеру впливу навколишніх факторів на процес поширення радіохвиль, Міжнародним союзом електрозв’язку рекомендовано до застосування, так звані, криві поширення радіохвиль.

Криві поширення радіохвиль – це залежність напруженості електричного поля від відстані (1…1000 км), за умови потужності випромінювання 1 кВт з урахуванням:

– нерівномірності місцевості ;

– висоти приймальної антени ;

– висоти передавальних антен від 37,5 м до 1200 м;

– різних смуг частот;

– різної за характером території (суходіл, море, місто тощо);

– відсоток часу t%;

– відсоток території 50%.

За умови змішаної траси напруженість поля:

, (10.30)

де E_м – напруженість поля для ділянки траси над поверхнею моря, що дорівнює довжині змішаної траси;

E_сд – напруженість поля для суходільної ділянки траси, що дорівнює довжині змішаної траси;

r_м – довжина ділянки траси над водною поверхнею;

r_Σ – довжина всієї траси.

Якщо потужність передавача відрізняється від 1 кВт перерахунок виконуємо за формулою:

, (10.31)

де значення фактичної потужності в кіловатах,– значення напруженості електричного поля за потужності 1 кВт.

Приклади кривих поширення наведено на рис. 10.14.

Криві наведено з урахуванням ймовірного характеру сигналів: 50% – за розташуванням на площині м; 1%, 5%, 50% – за часом:

- - - - - - – Напруженість поля для вільного простору

Рисунок 10.14. Напруженість поля (дБ (мкВ/м)) для 1 кВт; частота 30 – 250 МГц (діапазони І, ІІ, ІІІ); h₂ = 10 м; :а – суходіл, 50 % часу, 50 % розташувань; б – суходіл, 1 % часу, 50 % розташувань; в – море, 50 % часу, 50 % розташувань; г – море, 1 % часу, 50 % розташувань

Криві поширення над морською поверхнею слід враховувати лише у ситуації, якщо траса над водною поверхнею становить не менш 10 км. Якщо траса поширення над водною поверхнею становить менш 10 км, слід застосовувати криві поширення над суходолом.

Значення напруженості поля для відстані d від 1 до 10 км за умови поширення електромагнітних хвиль над суходолом визначають у такий спосіб: на діаграмі (рис. 10.14) з логарифмічною шкалою відстані та лінійною шкалою напруженості поля, відповідну криву лінійно екстраполюють від точки 10 кілометрової відстані з градієнтом кривої напруженості поля в зоні 10 км – . Якщо, ця екстрапольована крива перетинає криву вільного простору між 1 км і 10 км (точка на осі відстані абсцисиd), напруженість поля вільного простору визначають додаванням значення до значенняЕ(10 км).

Для сигналів з відношенням проходження/не проходження менш 1:10 та із тривалістю циклу більше 30 с треба застосовувати криві для 50% часу (за умови переривання несної частоти). В інших випадках треба застосовувати криві для 1% часу (безперервна несна частота).

10.8. Висновки

1. Радіохвилі за способами поширення поділяють на прямі (в тому числі – космічні), наземні, тропосферні, іоносферні та космічні (прямі).

2. В основі розрахунку радіоліній – формула ідеального радіозв’язку з урахуванням характеристик спрямованості антен (для напруженості електричного поля та потужності).

3. За організацією радіозв’язку радіолінії поділяють на два типи: первинні (передавання здійснено безпосередньо від передавача, до приймача) та вторинні (застосовують пасивну ретрансляцію).

4. Для розрахунку лінії радіозв’язку в реальних умовах за наявності перешкод необхідно визначити значення додаткового множника послаблення.

5. Розміри та конфігурацію області, суттєвої під час поширення ЕМХ визначають за принципом «Гюйгенса-Френеля» та урахуванням «зон Френеля».

6. У процесі руху передавача відносно приймача фаза хвилі змінюється, що трактовано як змінення частоти. Цей ефект називають ефектом Допплера.

7. У процесі поширення внаслідок дифракції радіохвилі огинають перешкоди і Землю.

8. У процесі відбивання від діелектричного середовища з втратами модуль і фаза коефіцієнта відбиття залежить від частоти.

9. Для вертикальної поляризації на межі діелектрик – діелектрик з втратами характерна наявність мінімумів модуля коефіцієнта відбиття, провідність середовища зростає, зі збільшенням мінімуму, і явище повного заломлення відсутнє.

10. З метою визначення напруженості електричного поля доцільно застосовувати криві поширення радіохвиль рекомендовані Міжнародним союзом електрозв’язку (МСЕ).