3.5. Потери энергии, вызванные эффектом Фарадея

Наряду с рефракцией радиоволн в атмосфере наблюдается эффект Фарадея. Он относится к фазовым эффектам и заключается в том, что при распространении линейно поляризованной волны через ионосферу под воздействием магнитного поля Земли происходит расщепление этой волны на две составляющие, которые распространяются с различными скоростями. В следствие этого между ними появляется фазовый сдвиг, приводящий к повороту плоскости поляризации суммарной волны. При некоторых упрощающих положениях угол поворота плоскости поляризации составляет

=5.26 град.

Результаты расчетов по этой формуле показывают, что эффект Фарадея приводит к заметному изменению направления вектора поляризации на частотах ниже 5 ГГц. На частотах выше 5ГГц с этим можно не считаться .Результаты расчетов по этой формуле показывают, что эффект Фарадея приводит к заметному изменению направления вектора поляризации на частотах ниже 5 ГГц.На частотах выше 5ГГц с этим можно не считаться .Потери энергии сигнала вследствие эффекта Фарадея определяются

дБ

Значения потерь энергии, вызванные эффектом Фарадея приведены в таблице 11:

Таблица 11

	λ1=0.0789м	λ2=0.0323м
ф,дБ	0.0366	0

Для избежания ощутимых потерь на частотах ниже 5 ГГц в системах спутниковой связи используется круговая поляризация. Для ЭМВ с круговой поляризацией потери энергии за счёт эффекта Фарадея отсутствуют. Однако направленные антенны имеют круговую поляризацию только в центральной области главного лепестка ДН. Поэтому при расчётах необходимо считаться с некоторым рассогласованием поляризации сигнала и антенны, т.е. принимать во внимание специальную поправку к множителю ослабления. Обычно полагают, что _ф=0,25 дБ.Наряду с рефракцией радиоволн в атмосфере наблюдается эффект Фарадея. Однако рассматривается круговая поляризация ЭМВ. Для ЭМВ с круговой поляризацией потери энергии за счёт эффекта Фарадея отсутствуют. Однако направленные антенны имеют круговую поляризацию только в центральной области главного лепестка ДН. Поэтому при расчётах необходимо считаться с некоторым рассогласованием поляризации сигнала и антенны, т.е. принимать во внимание специальную поправку к множителю ослабления. Обычно полагают, что =0.25.

3.6. Расчёт возможности обеспечения связи

Учитывая, что минимально необходимый уровень мощности сигнала на входе приёмника составляет -125 дБ определим возможность обеспечения связи на двух частотах.

Для :

Для :

Следовательно обеспечение связи в данных условиях возможно только на первой частоте =3.8 ГГц. На частоте=9.3 ГГц не обеспечивается минимально необходимый уровень сигнала.

3.7. Расчёт максимальных дальностей связи

Определим по формуле (3.3.3) множитель ослабления и найдём , выразив его из формулы (3.3.1), учитывая, что

Для :

== 52701.79км

Для :

== 7350км

Выводы

Рассматривая множитель ослабления в свободном пространстве, а также потери в атмосфере и сравнивая полученные значения дальностей связи, можно сказать, что с увеличение частоты связи спутниковой радиолинии максимальная дальность связи уменьшается. Это обусловлено тем, что с уменьшением длинны волны, увеличиваются потери за счёт поглощения в кислороде, в парах воды и гидрометеорах. На низких частотах так же присутствуют потери энергии за счёт эффекта Фарадея. Результаты расчетов показывают, что эффект Фарадея приводит к заметному изменению направления вектора поляризации на частотах ниже 5ГГц.На частотах выше 5ГГц с этим можно не считаться .

Возрастает значение множителя ослабления в свободном пространстве. В заданных условия осуществления связи необходимый уровень сигнала обеспечивается при использовании частоты =3.8 ГГц. На частоте =9.3 ГГц уровень сигнала в точке приёма меньше .