ЭД / Новая папка (2) / PDF / ЛК 1 ТЭД_и_РРВ_ч_2

Одесская национальная академия связи им. А.С. Попова Каф. технической электродинамики и систем радиосвязи

ЭЛЕКТРОДИНАМИКА И РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН Ч. 2

(ЭД и РРВ)

к.т.н., доц. каф. ТЭД и СРС Рожновский Михаил Васильевич

ЭД и РРВ (ЛК 1) Рекомендованная литература:

1)Пименов Ю.В., Вольман В.И., Муравцов А.Д. Техническая электро-

динамика. – М.: Радио и связь, 2002. – 536 с.

2)Вольман В.И., Пименов Ю.В. Техническая электродинамика. – М.:Связь, 1971. – 488 с.

3)Фальковский О.И. Техническая электродинамика. – М.: Связь, 1978. – 432 с.

4)Семенов Н.А. Техническая электродинамика. – М.: Связь, 1974. – 480 с.

5)Кочержевский Г.Н., Ерохин Г.А., Козырев Н.Д. Антенно-фидерные устрой-

ства. – М.: Радио и связь, 1989. – 352 с.

6)Долуханов М.П. Распространение радиоволн. – М.: Связь, 1972. – 336 с.

7)Никольский В.В. Электродинамика и распространение радиоволн. –

М.: Наука, 1973. – 608 с.

8)Черенков В.С., Драганов В.М., Соломко А.В. Электродинамика информа-

ционных систем: Учеб. пособие. – Одесса: УГАС, 1997. – 90 с.

ЭД и РРВ (ЛК 1)

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ РАДИОВОЛН

∙Введение;

∙строение атмосферы Земли;

∙основные понятия и определения (радиоканал, радиолиния, типы радиолиний);

∙понятие радиоволн, радиочастотного ресурса;

∙классификация радиоволн.

ЭД и РРВ (ЛК 1) Введение

В первой части дисциплины ЭД и РРВ рассмотрены основы электроди- намики:

-уравнения Максвелла;

-граничные условия;

-баланс мощностей;

-плоские электромагнитные волны в средах без и с потерями;

-элементарные излучатели электромагнитных волн;

-направляющие системы;

-направляемые электромагнитные волны.

Однако кроме направляемых электромагнитных волн, на практике очень ши- рокое применение находят свободно распространяющиеся волны. Использо- вание свободных электромагнитных волн лежит в основе передачи информа- ции не в искусственно созданной человеком среде (направляющей системе), а

по естественным радиотрассам, иначе радиоканалам, радиолиниям в которых в качестве среды распространения выступает околоземное и космическое пространство.

ЭД и РРВ (ЛК 1) Строение атмосферы Земли

Ионосфера, часть атмосферы Земли, которая начинается на высоте

50…80 км.

На распространение радиоволн влияние оказывает та часть ионосферы, которая находится на высотах ниже 500 км. Под действием солнечного и космического излучения в ионосфере непрерывно происходят процессы ионизации и ре- комбинации. Считается, что ионосфера представляет собой плазму, состоя- щую из электронов и положительно заряженных ионов.

По причинам, связанным с историей развития ионосферных исследований, ионосферу делят на три области, обозначаемые через D , E и F .

В области D , которая расположена на высотах 50…90 км, электронная кон-

центрация быстро растет с высотой и характеризуется большими суточными колебаниями (от 103 электрон/м3 ночью до 108 электрон/м3 днем).

ЭД и РРВ (ЛК 1) Строение атмосферы Земли

В области E , которая расположена на высотах 90…130 км, электронная кон- центрация достигает максимума (около 1011 электрон/м3) летом на высотах около 110 км.

Область F , которая расположена на высотах 130…500 км, подразделяется днем в своей нижней части (130…200 км) на слои F1 и F2 . Электронная кон- центрация области F достигает значений (1012…1013) электрон/м3.

Так как интенсивность ионизирующего излучения меняется, то и параметры ионосферы постоянно изменяются, что необходимо учитывать при рассмот- рении систем радиосвязи, которые используют ионосферные радиоволны.

При распространении радиоволн в ионосфере они частично поглощаются (волна отдает энергию заряженным частицам), преломляются и отражаются.

ЭД и РРВ (ЛК 1)

Для характеристики отражающих и преломляющих свойств слоев ионо- сферы вводят понятия критической ( fкр ) и максимально применимой ( fМПЧ )

частот.

Под критической частотой данного слоя ионосферы понимают максималь-

ную частоту радиоволны, которая отражается от этого слоя при нормальном падении волны на него. Из этого определения следует, что если радиоволна с частотой f падает на слой ионосферы по нормали и f < fкр , то радиоволна

отражается от него. Если же f > fкр ,то радиоволна пронизывает слой ионо- сферы, не отражаясь от него.

Под максимально применимой частотой (МПЧ) данного слоя ионосферы по-

нимают максимальную частоту радиоволны, которая отражается от этого слоя при наклонном падении волны на него.

ЭД и РРВ (ЛК 1) Строение атмосферы Земли

ЭД и РРВ (ЛК 1) Строение атмосферы Земли