6. Радиолинии с высокоподнятыми антеннами при гладкой сферической земле в области дифракции

В области дифракции множитель ослабления определяется функцией в виде суммы бесконечного ряда. По мере углубления в область тени ряд быстро сходится, и для инженерных расчетов достаточную точность дает один первый член. Такая «одночленная формула» имеет вид

.

Здесь − параметр, который учитывает полупроводящие свойства Земли;− функция Эйри;− первый корень уравнения. Суммой нескольких первых членов ряда приходится пользоваться при вычислении множителя ослабления для области полутени.

Одночленная дифракционная формула имеет ясно выраженную структуру: она может быть представлена в виде произведения трех сомножителей, определяющих зависимость дифракционного поля от расстояния и высот передающей и приемной антенн. Зависимость дифракционного поля от свойств земли, вида поляризации и длины волны характеризует входящий в выражение для множителя ослабления параметр . При горизонтальной поляризации для любых видов почв и длин волн, а при вертикальной — в случае распространения УКВ над сухой почвой. Это позволяет, как установлено специальными исследованиями, пользоваться дифракционными формулами для предельного случая. В этом случае одночленная дифракционная формула, применимая при, приобретает вид, или, выраженная в децибелах,, где слагаемые,,определяются по заранее рассчитанным графикам, представленным в литературе в виде зависимости от относительных расстоянийи высот антенн. Масштабы длины и высоты определяются выражениями:

,.

В области прямой видимости поле имеет интерференционный характер, а в области тени уменьшается по экспоненциальному закону. По мере укорочения длины волны интерференционные лепестки смещаются к горизонту и область полутени сокращается. В этой области поле на более коротких волнах оказывается выше, чем на более длинных. В области тени, наоборот, поле с укорочением волны убывает, причем с увеличением расстояния эта зависимость становится все более резкой.

Подводя итог, можно сказать, что чем больше длина волны, тем на большие расстояния за линию горизонта проникает земная волна. Прием этой волны на значительных удалениях от передающей антенны практически возможен только в диапазонах средних и длинных волн.

1. Основные выводы по распространению земных волн

1. На распространение земных волн существенное влияние оказывает земная поверхность, поглощая энергию радиоволн. Радиоволны с вертикальной поляризацией подвержены меньшему затуханию, чем с горизонтальной поляризацией.

2. На дальность распространения земных волн при низкоподнятых антеннах оказывает влияние сферичность Земли. Для небольших расстояний, когда Землю можно считать плоской, расчет множителя ослабления производится с применением графиков Берроуза, а для протяженных трасс применяются дифракционные формулы и графики МККР.

3. Для радиолиний с высокоподнятыми антеннами расчет множителя ослабления производится в зависимости от протяженности линии по интерференционным формулам в области освещенности или по дифракционным формулам в зонах полутени и тени. Сферичность земной поверхности учитывается введением приведенных высот антенн и коэффициента расходимости.

4. Расчет множителя ослабления для радиолиний с высокоподнятыми антеннами над неровной поверхностью (изменяющимся рельефом) производится с учетом степени закрытости трассы элементами рельефа. для открытых трасс применяются интерференционные формулы, а для полуоткрытых и закрытых — дифракционные формулы.

5. Во всех случаях наличие отраженной волны проверяется с помощью критерия Рэлея.