ЭД / Новая папка (2) / DOC / 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».

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

Пусть одна из антенн А поднята, а другая находится в точке С на поверхности Земли, тогда определение расстояния прямой видимости сво­дится к определению дальности горизонта.

Обозначим здесь и в дальнейшем через м радиус земного шара. Исходя из того, что ОАС прямо­угольный треугольник, воспользовавшись тригонометрическими преобразованиями, запишем выражение для определения дальности горизонта

, м или , км. (1)

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. Замечая, что прямая АВ касается в точке С поверхности Земли, получим

, м,

или

, км.

Учет сферичности Земли при использовании

интерференционных формул

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

Учет сферичности Земли при использовании

интерференционных формул

Поле в точке расположения приемной антенны следует рассматривать как результат интерференции прямого АВ и отраженного от поверхно­сти Земли АСВ лучей. Кривизна Земли двояким образом влияет на процесс распро­странения волн в пределах прямой видимости. Во-первых, при заданных значениях высот передающей и при­емной антенн абсолютное значение геометрической разности хода между отраженным от Земли и прямым лучами отличается от разности хода для случая плоской Земли. Во-вторых, вследствие того, что волны в рассматриваемом слу­чае отражаются не от плоской, а от выпуклой полупроводящей поверхности, процесс отражения сопровождается некоторым рассеянием энергии, что приводит к ос­лаблению поля отраженной волны.

Понятие «приведенных высот» антенн при учете сферичности Земли

Приведенные высоты антенн , графически 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:

, (2)

где и обозначены отрезки и .

Заметим, что соответствует дальности горизонта при высоте . Из формул (1) находим и . Подставляя полученные выражения в (2), получим (м) и (м).

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.

, мВ/м, , нВт,

При этом записывая выражение для множителя ослабления, следует учитывать замену , на , , следовательно

Область применимости интерференционных формул при учете

сферичности Земли

Обращаясь к последнему рисунку, нетрудно заметить, что по ме­ре увеличения длины трассы и приближения ее к дальности пря­мой видимости приведенные высоты антенн и постепенно уменьшаются и в пределе (при ) обращаются в нуль. По­скольку в этих условиях все разновидности интерференционных формул вырождаются в формулу Введенского, которая в принятых обозначениях принимает вид

,

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

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

Для определения того, каким способом надлежит учесть влияние кривизны Земли на процессы распространения ра­диоволн при поднятых передающей 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 по­лутени находится на расстоянии прямой видимости. Зона полутени раз­деляет две основные зоны. В первом приближении принято счи­тать, что границы зоны полутени удалены от передающей антен­ны на расстоянии и .