Антенны и распространение радиоволн. Часть II. Распространение радиоволн. Дружин Г.И. - 6 стр.

UptoLike

Составители: 

11
Рис. 5. Пути прохождения лучей от пункта передачи (точка А)
к пункту приема (точка В), Сточка отражения луча 2
от поверхности Земли
Действующее значение результирующей напряженности по-
ля в этом случае можно определить по формуле:
,)(
)(
)(
д
2
км1
1кВт1
Rr
2
cosR21
r
DP173
E +++=
Δ
λ
π
θ
(2.3)
где
θ
угол потери фазы при отражении,
Δ
rразность хода лучей.
Последний множитель, стоящий под корнем в формуле (2.3),
является множителем ослабления в формуле (1.6), т. е.
2
Rr
2
cosR21F +++= )(
Δ
λ
π
θ
. (2.4)
На рис. 6 показан пример зависимости множителя ослабле-
ния от расстояния в случае «поднятой» антенны при определен-
ном коэффициенте отражения. Из рисунка видно, что вблизи пе-
редатчика зависимость множителя ослабления от расстояния
имеет пульсирующий характер, а далееплавно убывающий.
На расстояниях r > 18h
1
h
2
/
λ
(h
1
и h
2
высоты подвеса передаю-
щей и приемной антенн) напряженность поля можно определить
по формуле Б.А. Введенского:
,
)(
)(
)()()(
д
м
км
2
1
м2м11кВт1
r
hhDP18,2
E
λ
= мВ/м. (2.5)
12
Рис. 6. Зависимость множителя ослабления F от расстояния
до пункта приема
В отличие от формулы (1.6), где напряженность поля обрат-
но пропорциональна расстоянию, в формуле Введенского на-
пряженность поля обратно пропорциональна квадрату расстоя-
ния. Это объясняется тем, что оба луча (рис. 5) имеют
практически равные амплитуды, но сдвинуты по фазе на угол,
приблизительно равный 180º.
В случае, когда одна из антенн (передающая или приемная)
находится вблизи поверхности Земли, напряженность поля нель-
зя рассчитать по форму
лам (2.3) или (2.5), поскольку в данном
случае
Е
д
= 0, что не соответствует действительности. В этих
случаях поглощение волны происходит на всем пути, а не только
в точке отражения от земной поверхности, и множитель ослабле-
ния F зависит от типа почвы и частоты. Для расчета зависимости
напряженности поля земной волны от расстояния можно исполь-
зовать графики, приведенные на рис. 7 и 8. Графики составлены
для излу
чаемой мощности передатчика 1 кВт, к которому под-
ключена вертикальная антенна, установленная непосредственно
у земной поверхности и имеющая коэффициент направленности
1,5. График, представленный на рис. 7, составлен для проводимо-
сти земной поверхности
σ = 0,01 См/м и диэлектрической про-
ницаемости
ε = 4, а на рис. 8 – для σ = 4 См/м
и
ε = 80. Из графиков видно, что затухание сигнала при распро-
странении над сушей больше, чем при распространении над мо-
рем. Эта зависимость наиболее ярко проявляется с ростом частоты.
Напряженность поля земной волны, создаваемого передатчиком
      Рис. 5. Пути прохождения лучей от пункта передачи (точка А)
         к пункту приема (точка В), С – точка отражения луча 2
                         от поверхности Земли

     Действующее значение результирующей напряженности по-                                              Рис. 6. Зависимость множителя ослабления F от расстояния
ля в этом случае можно определить по формуле:                                                                                до пункта приема

                 173 P1( кВт ) D1                                    2π                               В отличие от формулы (1.6), где напряженность поля обрат-
          Eд =                        ⋅ 1 + 2 R cos(θ +                   Δr ) + R 2 ,   (2.3)
                      r1( км )                                        λ                          но пропорциональна расстоянию, в формуле Введенского на-
                                                                                                 пряженность поля обратно пропорциональна квадрату расстоя-
где θ – угол потери фазы при отражении, Δ r – разность хода лучей.                               ния. Это объясняется тем, что оба луча (рис. 5) имеют
     Последний множитель, стоящий под корнем в формуле (2.3),                                    практически равные амплитуды, но сдвинуты по фазе на угол,
является множителем ослабления в формуле (1.6), т. е.                                            приблизительно равный 180º.
                                                                                                      В случае, когда одна из антенн (передающая или приемная)
                                                        2π                                       находится вблизи поверхности Земли, напряженность поля нель-
                    F = 1 + 2 R cos (θ +                        Δr ) + R 2 .             (2.4)
                                                            λ                                    зя рассчитать по формулам (2.3) или (2.5), поскольку в данном
                                                                                                 случае Ед = 0, что не соответствует действительности. В этих
    На рис. 6 показан пример зависимости множителя ослабле-                                      случаях поглощение волны происходит на всем пути, а не только
ния от расстояния в случае «поднятой» антенны при определен-                                     в точке отражения от земной поверхности, и множитель ослабле-
ном коэффициенте отражения. Из рисунка видно, что вблизи пе-                                     ния F зависит от типа почвы и частоты. Для расчета зависимости
редатчика зависимость множителя ослабления от расстояния                                         напряженности поля земной волны от расстояния можно исполь-
имеет пульсирующий характер, а далее – плавно убывающий.                                         зовать графики, приведенные на рис. 7 и 8. Графики составлены
На расстояниях r > 18h1h2/λ (h1 и h2 – высоты подвеса передаю-                                   для излучаемой мощности передатчика 1 кВт, к которому под-
щей и приемной антенн) напряженность поля можно определить                                       ключена вертикальная антенна, установленная непосредственно
по формуле Б.А. Введенского:                                                                     у земной поверхности и имеющая коэффициент направленности
                                                                                                 1,5. График, представленный на рис. 7, составлен для проводимо-
                             2 ,18 P1( кВт ) D1 h1( м ) h2 ( м )                                 сти земной поверхности σ = 0,01 См/м и диэлектрической про-
                    Eд =                                             , мВ/м.             (2.5)
                                        r12 ( км ) λ( м )                                        ницаемости ε = 4, а на рис. 8 – для σ = 4                  См/м
                                                                                                 и ε = 80. Из графиков видно, что затухание сигнала при распро-
                                                                                                 странении над сушей больше, чем при распространении над мо-
                                                                                                 рем. Эта зависимость наиболее ярко проявляется с ростом частоты.
                                                                                                 Напряженность поля земной волны, создаваемого передатчиком
                                            11                                                                                    12