ЭД / Новая папка (2) / PDF / ЛК 6_ТЭД_и_РРВ_ч_2

ЭД и РРВ (ЛК 6)

РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН НАД СФЕРИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ ЗЕМЛИ

∙учет сферичности Земли при распространении в пределах прямой видимости (определение расстояния прямой видимости);

∙учет сферичности Земли при использовании интерференционных формул;

∙понятие «приведенных высот» антенн при учете сферичности Земли;

∙методы расчета напряженности поля при учете сферичности Земли с помощью интерференционных формул;

∙область применимости интерференционных формул при учете сферичности Земли;

∙понятие зон «освещенности», «полутени», «тени».

ЭД и РРВ (ЛК 6)

Учет сферичности Земли при распространении в пределах прямой видимости (определение расстояния прямой видимости)

Пусть одна из антенн А поднята, а другая нахо- дится в точке С на поверхности Земли, тогда оп-

ределение расстояния прямой видимости сво-

дится к определению дальности горизонта.

Обозначим здесь и в дальнейшем через a = 6,37 ×106 м радиус земного шара. Исходя из то-

го, что ОАС прямоугольный треугольник, вос- пользовавшись тригонометрическими преобразо- ваниями, запишем выражение для определения

дальности горизонта

ЭД и РРВ (ЛК 6)

Учет сферичности Земли при распространении в пределах прямой видимости (определение расстояния прямой видимости)

Записанное выражение легко распространить на случай определения расстояния прямой видимости при двух поднятых антеннах. Заме- чая, что прямая АВ касается в точке С поверх- ности Земли, получим

r0 = r10 + r20 = 2(h1 + h2 ), м,

или

r0 = 3,75(h1[м] + h2[м] ), км.

Учет сферичности Земли при использовании интерференционных формул

Схема распространения земных волн при поднятых передающей и прием- ной антеннах такая же, как и при распространении над плоской поверхностью Земли.

ЭД и РРВ (ЛК 6)

Учет сферичности Земли при использовании интерференционных формул

Поле в точке расположения приемной антенны следует рассматривать как результат интерфе- ренции прямого АВ и отраженного от поверхно- сти Земли АСВ лучей. Кривизна Земли двояким

образом влияет на процесс распространения волн в пределах прямой видимости. Во-первых, при заданных значениях высот передающей и при- емной антенн абсолютное значение геометриче-

ской разности хода между отраженным от Земли и прямым лучами отличается от разности хода для случая плоской Земли. Во-вторых, вследст- вие того, что волны в рассматриваемом случае отражаются не от плоской, а от выпуклой полу-

проводящей поверхности, процесс отражения сопровождается некоторым рассеянием энергии, что приводит к ослаблению поля отраженной волны.

ЭД и РРВ (ЛК 6)

Понятие «приведенных высот» антенн при учете сферичности Земли

Приведенные высоты антенн h1′, h2′ графиче-

ски можно определить, если в точке отражения

радиоволны от поверхности Земли провести плоскость МN, касательную к земному шару, и

отсчитывать высоты антенн не от поверхности Земли, а от указанной плоскости. Иным образом можно записать:

где h1 и h2 обозначены отрезки A′′A′ и B′′B′. Заметим, что r1 соответствует дальности гори- зонта при высоте h1. Из формул (1) находим

Dh1 = r12 2a и Dh2 = r22 2a. Подставляя получен-

ные выражения в (2), получим h1¢ = h1 - r12 2a (м) и h2¢ = h2 - r12 2a (м).

ЭД и РРВ (ЛК 6)

Методы расчета напряженности поля при учете сферичности Земли с помощью интерференционных формул

Все рассмотренные методы расчета напряженности поля над плоской Землей можно распространить на случай сферической Земли при условии замены действительных высот антенн приведенными значениями. Т.е.

При этом записывая выражение для множителя ослабления, следует учиты- вать замену h1, h2 на h1′, h2′ , следовательно

ЭД и РРВ (ЛК 6)

Область применимости интерференционных формул при учете сферичности Земли

Обращаясь к последнему рисунку, нетрудно заметить, что по мере увеличе- ния длины трассы r и приближения ее к дальности прямой видимости r0 при-

веденные высоты антенн h1′ и h2′ постепенно уменьшаются и в пределе (при r → r0 ) обращаются в нуль. Поскольку в этих условиях все разновидности ин-

терференционных формул вырождаются в формулу Введенского, которая в

принятых обозначениях принимает вид

F = 4πh1′h2′ , λr

то ясно, что по мере приближения к дальности прямой видимости множитель ослабления, а следовательно, и поле Eд обращаются в нуль.

ЭД и РРВ (ЛК 6)

Понятие зон «освещенности», «полутени», «тени»

Для определения того, каким спосо- бом надлежит учесть влияние кривиз- ны Земли на процессы распростране- ния радиоволн при поднятых пере- дающей и приемной антеннах, принято

разбивать трассу линии радиосвязи на три участка: зону освещенности, зону тени и зону полутени.

В зоне освещенности передающая и приемная антенны находятся в условиях прямой видимости, а в зоне тени — вне пределов видимости. Центр зоны по- лутени находится на расстоянии прямой видимости. Зона полутени раз- деляет две основные зоны. В первом приближении принято считать, что гра- ницы зоны полутени удалены от передающей антенны на расстоянии 0,8r0 и

1,2r0 .