3.3 Определение множителя ослабления для полуоткрытых и закрытых трасс.

На полуоткрытых и закрытых трассах распро­странение радиоволн происходит за счет огибания ими земной по­верхности (дифракции). Напряженность электромагнитного поля за пределами прямой видимости уменьшается монотонно с увели­чением расстояния. Множитель ослабления на таких трассах рас­считывается приближенно, с применением аппроксимации реаль­ного препятствия частью сферический поверхности, как показано на рис. 4.13. Если на трассе имеется несколько близко расположенных препятствий (рис. 4 14), их также можно заменить частью сферы.

Определение множителя ослабления, удобно производить по кривым рис. 4.15. На рисунке множитель ослабления V представ­лен как функция относительного просвета p(g). Значения V при p(g)≥ 1 были рассчитаны по (4.28), а при p(g)<1 — по дифрак­ционным формулам, приведенным в курсе распространения радио­волн.

Множитель ослабления на полуоткрытых и закрытых трассах зависит от высоты и протяженности препятствий.

Рис. 4.15. Зависимость множителя ослабления от относительного просве­та p(g)

Как видно из рис. 4.15, множитель ослабления с ростом μ уве­личивается и достигает наибольшей величины, когда , что соответствует случаю клиновидного препятствия. Напротив, при плоской поверхности .

3.4 Учет влияния слоистых неоднородностей тропосферы.

Сло­истые неоднородности (облака, метеорологические фронты, ин­версионные слои и т.д.) имеют толщину 1—100 м и длину от 50 м до десятков километров. Отражения от слоистых неоднородностей порождают интерференцию радиоволн в точке приема. Если модуль коэффициента отражения от неоднородности близок к единице, а разность хода между прямой и отраженной волнами составляет около λ/2, то прием будет сопровождаться глубокими замираниями сигнала. Модуль коэффициента отражения от слоис­тых неоднородностей в тропосфере близок к единице, если величи­на скачка диэлектрической проницаемости Δε в слое удовлетво­ряет неравенству

Δε ≤ — λ/R. (4.31)

Слои , с достаточно большими отрицательными значениями Δε существуют в тропосфере непостоянно. Величину множителя осла­бления за счет влияния слоистых неоднородностей обычно не рас­считывают, а находят ожидаемый процент времени, в течение ко­торого принимаемый сигнал опускается ниже допустимого уров­ня.

3.5 Ослабление сигнала за счет поглощения анергии в атмосфе­ре.

При распространении радиоволн в атмосфере происходит ос­лабление поля за счет поглощения энергии газами и парами во­ды. На рис. 4.16 показаны частотные зависимости километрического ослабления в парах воды (α_вод) и кислорода (α_кисл). Для стандартного давления 760 мм рт. ст. при температуре 20°С и влагосодержании 10 г/м3.

На одном интервале РРЛ можно считать α_вод и α_кисл постоянными. Отсюда множитель ослабления сигнала парами воды и кислородом воздуха на интервале длиной R, дБ,

(4.32)

Ослабление сигнала в парах воды и кислороде при f<10 ГГц мало, и им обычно пренебрегают.

3.5 Ослабление сигнала в осадках.

Ослабление сигнала в дожде, граде, снеге и туманах обусловлено в основном рассеянием энер­гии и зависит от интенсивности осадков, соотношения между размерами частиц, составляющих осадки, и длиной волны, их температуры и агрегатного состояния. Исследования показывают, что наибольшее ослабление сигнала (при одинаковой интенсивности осадков по содержанию воды) получается при дожде.

На рис. 4.17 показана зависимость погонного ослабления сиг­нала a_g от интенсивности дождя J и частоты. Величина множи­теля ослабления сигнала, дБ, на интервале РРЛ во Время дож­дя

(4.33)

Здесь R_g — эффективная длина интервала, в котором интен­сивность осадков считают постоянной и равной α_g:

, (4.34)

где k_g — коэффициент, учитывающий пространственную неравно­мерность дождя.