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

Рекомендованная литература:

1. Пименов Ю.В., Вольман В.И., Муравцов А.Д. Техническая электро­динамика. – 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 устройства. – 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 информа­ционных систем: Учеб. пособие. – Одесса: УГАС, 1997. – 90 с.

Общие вопросы распространения радиоволн

• Введение;

• строение атмосферы Земли;

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

• понятие радиоволн, радиочастотного ресурса;

• классификация радиоволн.

Введение

В первой части дисциплины ЭД и РРВ рассмотрены основы электроди­намики:

- 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 широкое применение находят свободно распространяющиеся волны. Использо­вание свободных электромагнитных волн лежит в основе передачи информации 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.

Строение атмосферы Земли

Нарисунке схематично показана атмосфера Земли, разделенная на слои. Наиболее существенными для распространения радиоволн являются тропосфера и ионосфера.

В состав тропосферы в основном входит азот (75%) и кислород (24%). Основная характеристика тропосферы – это коэффициент преломления , где– относительная диэлектрическая проницаемость тропосферы. Этот коэффициент незначительно отличается от единицы и уменьшается с высотой над Землей (с высотой уменьшается температура и давление).

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 рекомбинации. Считается, что ионосфера представляет собой плазму, состоящую из электронов и положительно заряженных ионов.

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

В области , которая расположена на высотах 50…90 км, электронная концентрация быстро растет с высотой и характеризуется большими суточными колебаниями (от 10³ электрон/м³ ночью до 10⁸ электрон/м³ днем).