Радиотехника / ЭДиРРВ

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»

Контрольная работа №2

по дисциплине

«ЭДиРРВ»

студента 3-го курса ФЗВиДО

Вариант 34

Минск 2009

Даны излучаемая мощность (или действующее значение силы тока в пучности вертикальной антенны), частота передатчика f и вид почвы, над которой распространяется волна.

Пользуясь данными соответствующего варианта, необходимо:

Вариант 34.

m	3	n	4
P, кВт	15	f, кГц	1200
, А	-	Почва	Влажн.
h, м	15	rmax, км	220

Коэффициент направленности передающей антенны D = 1,5.

Действующая высота антенны .

1. Рассчитать зависимость действующего значения напряженности поля от расстояния r без учета сферичности земной поверхности.

Вычисления выполняем для следующих значений дальности:

Действующего значения напряженности поля Е_д без учета сферичности земной поверхности определяется выражением:

[мВ/м], 1.4 стр 21 [1] где: P-излучаемая источником мощность, [кВт];

D- коэффициент направленности передающей антенны= 1,5;

r -расстояние между приемником и передатчиком, [км].

Тогда действующие значения напряженностей для соответствующих дальностей равны:

2. Найти величину напряженности поля на расстоянии и с учетом сферичности земной поверхности.

Значений дальности:

Частота передатчика равна 1,2 МГц. Волна распространяется над мокрой почвой.

При излучаемой мощности 1 кВт по графику 2.8 [4] получается или мкВ/м, или мкВ/м.

При мощности в 15 кВт:

3. Построить график полученной зависимости. По оси абсцисс откладывается равномерная шкала расстояний (в километрах). На оси ординат наносятся логарифмическая шкала напряженности поля () и сопряженная с ней равномерная шкала (децибел по отношению к 1).

Прежде, чем строить график, надо составить таблицу пересчета в децибелы всех вычислительных значений напряженности поля.

Осуществим пересчет вычисленных значений напряженности поля в децибелы относительно уровня 1 мкВ/м по формуле:

r	r1	r2	r3	r4	r5	r6
Eд мкВ/м	37730	9325	5329	3730	77	39
Eд дБ	91,53	79,39	74,53	71,4	37,73	31,82

График зависимости напряженности поля Ед (мкВ/м) с логарифмической шкалой на оси ординат и сопряженной с ней равномерной шкалой Ед дБ (децибел по отношению 1 мкВ/м) показан на рис. 1 (кривая 1).

4. Рассчитать напряженность поля ионосферной волны на расстояниях 1,5 r_max и 2 r_max. Нанести полученные точки на тот же график и провести через них кривую линию. Указать, когда существует ионосферная волна.

Рассчитаем напряженность поля ионосферной волны на расстояниях 1,5 r_max и 2 r_max. Полученные значения нанесем на график рис. 1 (кривая 2).

В нашем случае передача осуществляется в средневолновом диапазоне 300кГц-3МГц.

Напряженность поля ионосферной волны определяется эмпирической формулой:

5.7 стр 267 [4]

где

При r=1,5 r_max

При r=2 r_max

Условие существования ионосферной волны:

1. Рабочая частота должна быть меньше максимально применяемой частоты , на которых еще возможно отражение радиоволн от ионосферы при заданной длине волны радиосвязи и данном состоянии ионосферы.

2. Рабочая частота должна быть наименьшей применяемой частоты , на которой по условиям поглащения еще возможна устойчивая связь при заданном расстоянии, определенном техническими средствами связи, данном состоянии ионосферы и уровнем помех в месте приема.

5. Вычислить составляющие поля в почве на расстоянии от передатчика на глубине h.

Определим значение коэффициента поглощения для влажной почвы

2.35 стр 60 [1]

где

ε – относительная диэлектрическая проницаемость ε = 10

ω – круговая частота колебаний

с – скорость света

σ – удельная проводимость среды

Амплитуда горизонтальной (продольной) составляющей поля в почве на глубине h определяется по формуле:

где

E_1z – значение вертикальной составляющей электрического поля в воздухе (берем из п.1 для значения 0,4 r_max).

Амплитуда вертикальной составляющей поля в почве на глубине h определяется по формуле:

6. Определить угол наклона фронта волны. Описать характер ее поляризации.

Определим угол наклона фронта волны согласно выражения:

2.4 стр 57 [1]

В следствии того, что продольная составляющая электрического поля волны в воздухе сдвинута по фазе относительно вертикальной, результирующее электрическое поле оказывается эллиптически поляризованным в вертикальной плоскости, поэтому волна перестает быть плоской. Конец результирующего вектора описывает эллипс.

При наиболее часто встречающихся параметрах почвы эксцентриситет эллипса поляризации очень велик, и без ущерба для точности технических расчетов можно считать, что электрическое поле плоско поляризовано (в направлении распространения) и что результирующий вектор поля ориентирован в направлении большей оси эллипса. Угол наклона результирующего вектора электрического поля относительно нормали к плоскости раздела равен .

Используемая литература:

1. Долуханов М.П. Распостранение радиоволн. М.:Связь, 1965.

2. Красюк П.Л., Давыдович П.Д. Электродинамика и распостранение радиоволн. М.:Высш.шк., 1974.

3. Никольский В.В. Электродинамика и распространение радиоволн. - М.: Наука, 1973.

5