Составители:
35
Рис. 20. Распространение радиоволн вблизи земной поверхности
Вертикальную составляющую напряженности электрического
поля можно определить из формулы (4.3) и представить ее в виде:
.
tj
Zm1Z1
eEE
ω
= (4.6)
Исходя из граничных условий Леонтовича, горизонтальная
составляющая определяется по формуле:
,
к
Z1
X1
E
E
ε
= (4.7)
где
ε
к
– комплексная диэлектрическая проницаемость земли.
Подставив вместо комплексной диэлектрической проницае-
мости ее значение, получим:
.
λσε
60j
E
E
Z1
X1
−
=
(4.8)
Представив знаменатель формулы (4.8) в виде модуля и фа-
зового множителя, имеем:
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
+
=
2
tj
4
22
Z1
X1
e
60
E
E
α
ω
λσε
)(
. (4.9)
В формулах (4.8) и (4.9)
ε
– относительная диэлектрическая
проницаемость земли;
λ
– длина волны в воздухе;
σ
– удельная
проводимость земли; фазовый угол определяется по формуле:
36
ε
λσ
α
60
arctg=
. (4.10)
Поскольку проводимость земли и длина волны в диапазоне
сверхдлинных и длинных волн имеют большие значения, то го-
ризонтальная составляющая
E
X1
меньше вертикальной E
1Z
в сотни
раз. При этом электрическое поле у поверхности земли оказыва-
ется эллиптически поляризованным в вертикальной плоскости, а
фазовый угол стремится к 45º.
Явление наклона фронта волны имеет практическое значе-
ние. Например, если длинный провод протянуть вдоль поверхно-
сти земли и подключить его на вход приемника, то за счет гори-
зонтальной составляющей поля можно принимать сигналы
радиостанций. Наведенная в проводе э.д.с. бу
дет тем больше, чем
длиннее провод.
В принципе в диапазоне очень низких частот можно осуще-
ствить радиосвязь с подводными или подземными объектами.
Напряженность на глубине h горизонтальной составляющей поля
находится по формуле:
,
)(
4
22
h
Zm1
X2
60
eE
E
λσε
δ
+
=
−
(4.11)
а напряженность на глубине h вертикальной составляющей опре-
деляется так:
.
)(
22
h
Zm1
X2
60
eE
E
λσε
δ
+
=
−
(4.12)
В формулах (4.11) и (4.12)
δ
– коэффициент поглощения, ко-
торый определяется из формулы:
[
]
.60
2
1
c
22
)(
λσεε
ω
δ
++−= (4.13)
Расчет напряженности поля при распространении простран-
ственной волны для расстояний от 2000 км до 18 000 км можно
выполнить по формуле Остина, которая получена на основании
обобщения многочисленных результатов измерений:
60 λσ
α = arctg . (4.10)
ε
Поскольку проводимость земли и длина волны в диапазоне
сверхдлинных и длинных волн имеют большие значения, то го-
ризонтальная составляющая EX1 меньше вертикальной E1Z в сотни
раз. При этом электрическое поле у поверхности земли оказыва-
ется эллиптически поляризованным в вертикальной плоскости, а
фазовый угол стремится к 45º.
Явление наклона фронта волны имеет практическое значе-
ние. Например, если длинный провод протянуть вдоль поверхно-
Рис. 20. Распространение радиоволн вблизи земной поверхности сти земли и подключить его на вход приемника, то за счет гори-
зонтальной составляющей поля можно принимать сигналы
Вертикальную составляющую напряженности электрического радиостанций. Наведенная в проводе э.д.с. будет тем больше, чем
поля можно определить из формулы (4.3) и представить ее в виде: длиннее провод.
В принципе в диапазоне очень низких частот можно осуще-
E1Z = E1 Zm e jωt . (4.6)
ствить радиосвязь с подводными или подземными объектами.
Исходя из граничных условий Леонтовича, горизонтальная Напряженность на глубине h горизонтальной составляющей поля
составляющая определяется по формуле: находится по формуле:
E1Z E1Zm e −δh
E1 X = , (4.7) E2 X = , (4.11)
εк 4
ε 2 + (60λσ ) 2
где εк – комплексная диэлектрическая проницаемость земли. а напряженность на глубине h вертикальной составляющей опре-
Подставив вместо комплексной диэлектрической проницае- деляется так:
мости ее значение, получим:
E1Zm e −δh
E2 X = . (4.12)
E1Z ε 2 + (60λσ ) 2
E1 X = . (4.8)
ε − j60λσ
В формулах (4.11) и (4.12) δ – коэффициент поглощения, ко-
Представив знаменатель формулы (4.8) в виде модуля и фа- торый определяется из формулы:
зового множителя, имеем:
E1 Z
⎛ α⎞
j ⎜ ωt + ⎟
δ=
ω 1
c 2
[− ε + ε 2 + (60λσ ) 2 . ] (4.13)
E1 X = e ⎝ 2⎠
. (4.9)
4
ε 2 + (60 λσ ) 2 Расчет напряженности поля при распространении простран-
ственной волны для расстояний от 2000 км до 18 000 км можно
В формулах (4.8) и (4.9) ε – относительная диэлектрическая
выполнить по формуле Остина, которая получена на основании
проницаемость земли; λ – длина волны в воздухе; σ – удельная
обобщения многочисленных результатов измерений:
проводимость земли; фазовый угол определяется по формуле:
35 36
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- …
- следующая ›
- последняя »
