ЭД / Новая папка (2) / PDF / ЛК 7_ТЭД_и_РРВ_ч_2

ЭД и РРВ (ЛК 7)

РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН НАД НЕРОВНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ ЗЕМЛИ

∙распространение радиоволн в холмистой местности в пределах прямой видимости;

∙распространение радиоволн при наличии на пути экранирующих препятствий (множитель ослабления);

∙распространение радиоволн в пределах прямой видимости над шероховатой поверхностью Земли.

ЭД и РРВ (ЛК 7)

Распространение радиоволн в холмистой местности в пределах прямой видимости

С точки зрения распространения радиоволн степень пересеченности местно- сти определяется соотношением между длиной волны и высотой холмов. По- этому в диапазоне длинных и средних волн слабопересеченная местность об- ладает свойствами гладкой поверхности и, наоборот, в диапазоне УКВ холмы

высотой порядка десятка или десятков метров придают местности свойства пересеченной.

Распространение радиоволн над холми- стой местностью происходит по тем же за- конам, что и над ровной местностью, с тем отличием, что в то время, как над ровной местностью формируется один отражен- ный луч, в холмистой местности могут возникнуть несколько лучей в тех точках, где угол падения равен углу отражения.

ЭД и РРВ (ЛК 7)

Распространение радиоволн в холмистой местности в пределах прямой видимости

При этом следует учитывать, что отраженный луч формируется не в геометрической точке, а в пределах площади, ограниченной первой зоной Френеля, и в подавляющем числе

случаев размеры вершин холмов значительно меньше площади первой зоны Френеля, что

приводит к возникновению явления

«многолучевости» при отражении.

Таким образом, холмы влияют на условия

распространения посредством экранирования области, в которой распространяется энергия волны, они вызывают эффект ослабления.

ЭД и РРВ (ЛК 7)

Распространение радиоволн в холмистой местности в пределах прямой видимости

Задача проектировщика линии свя- зи, проходящей в холмистой мест- ности, заключается в таком выборе местоположения антенн и их высот,

при котором существенная область целиком проходит над вершинами холмов. В подобных условиях хол-

мы не будут порождать ослабления поля волны. С этой целью над вершинами ІІ и ІІІ необходимо рассчитать ра-

диус как минимум первой зоны Френеля согласно следующим выражениям:

ЭД и РРВ (ЛК 7)

Распространение радиоволн в холмистой местности в пределах прямой видимости

На практике определение необходимых просветов осуществляется в несколько более сложных условиях, так как рель-

еф местности обычно задается в виде отметок (высот) над уровнем моря.

Поэтому при определении просветов необходимо учитывать сферичность Земли. Сделать это проще всего графическим методом. Для того чтобы

профиль местности получился удобным для построения, приходится искусственно растягивать масштаб вы- сот.

ЭД и РРВ (ЛК 7)

Распространение радиоволн при наличии на пути экранирующих препятствий

В 1933 г. Скиллинг, Берроуз и Фер- рел показали, что в случае распро- странения радиоволн УКВ диапазо- на при наличии на трассе непро-

зрачного клиновидного препятствия необходимо учитывать, что дифрак-

цию у края непрозрачного экрана испытывают не только волны, излу- чаемые передающей антенной, но также волны, отражаемые от по- верхности Земли на участках пере-

дающая антенна — экран и экран — приемная антенна.

ЭД и РРВ (ЛК 7)

Распространение радиоволн при наличии на пути экранирующих препятствий (множитель ослабления)

Для данного случая множитель ослабления по отношению к свободному про-

странству вычисляется по формуле

ЭД и РРВ (ЛК 7)

Распространение радиоволн при наличии на пути экранирующих препятствий (множитель ослабления)

Зависимость F(v) имеет следующий вид:

ЭД и РРВ (ЛК 7)

Распространение радиоволн в пределах прямой видимости над шероховатой поверхностью Земли

В оптике для оценки степени шероховатости отражающей поверхности широко пользуются критерием Рэлея. Это понятие можно с успехом применить и при изучении вопросов распро- странения радиоволн. Задача формулируется

так. Имеется шероховатая поверхность, на которую под углом скольжения γ

падает радиоволна. Необходимо определить, при какой высоте неровностей нарушается зеркальный характер отражений и отраженная волна будет диф- фузно рассеиваться. В данном случае высота неровности определяется по критерию Релея, который записывается в следующем виде:

h < 8sinλ γ , м.

Здесь h ― высота неровностей. При выполнении условия ― поверхность можно считать гладкой. Отметим, что в диапазоне волн 3 ― 10 см большин- ство видов поверхности Земли являются шероховатыми.