Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств. Малков Н.А - 18 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

γ−ε
′
+γ
γ−ε
′
−γ
=
2
2
г
cossin
cossin
k
k
R ,
где
()
0з
/ εωσ+ε
′
=ε
′
j
k
; γ – угол скольжения падающей волны, рад.
Процессы отражения электромагнитных волн от поверхности земли интересны рядом особенностей. Так, для верти-
кально-поляризованной волны существенным является случай ее падения под углом скольжения, близким к углу Брюстера.
Для тангенциального же (горизонтального) электрического поля (особенно для высокопроводящих грунтов) характерно об-
ращение фазы отраженной волны, что приводит к существенному ослаблению суммарного поля над землей и у ее поверхно-
сти. Формирование ЭМО на поверхности земли и в ее толще связано с двумя процессами: отражением и преломлением элек-
тромагнитных волн на поверхности земли и потерями в проводящем грунте.
Для характеристики полей ниже поверхности земли наиболее характерными являются два случая. Во-первых, когда
волна падает нормально или почти нормально к поверхности земли (электрическое и магнитное поля поляризованы горизон-
тально).
Для отдельных гармоник нормально падающей, горизонтально-поляризованной волны
Е
э
(d) = Е
1
[2Z
2
/ (ζ
0
+ Z
2
)] exp (– γ d); (2.8)
H
з
(d) = H
1
[2ζ
0
/ (ζ
0
+ Z
2
)] exp (– γ d). (2.9)
где
()()
[]
21
з2
/1/ ωεδ+εµ= jZ
;
()()
[]
{}
21
з
/1 ωεσ+µεω=γ jj
; µ – магнитная проницаемость земли, Гн / м; ε – диэлектриче-
ская проницаемость земли, Ф/м; d – глубина грунта, м.
Для типичных почв ζ
0
>> Z
2
, поэтому напряженность магнитного поля удваивается на поверхности земли, в то время
как значение напряженности электрического поля составляет 0,01…0,1 значения напряженности электрического поля в сво-
бодном пространстве.
В случае вертикально-поляризованного электрического поля по мере роста угла γ амплитудное значение преломленной
волны увеличивается и при угле γ
0
известном как угол Брюстера, достигает максимума. При этом происходит максимальная
передача электромагнитной энергии в землю и минимальное отражение ее от поверхности. Это надо учитывать при опреде-
лении характеристик ЭМО в земле и на ее поверхности.
Значение угла Брюстера может быть определено из соотношения
sin γ
0
= 1 / ε
′
+1 . (2.10)
Напряженность вертикально-поляризованного электрического поля в земле и у ее поверхности для отдельных гармоник
определяется через характеристики грунта и угол скольжения:
γ−ε
′
+γε
′
γ−ε
′
=
2
2
1з
cossin
cos2
kk
k
ЕЕ . (2.11)
При этом необходимо отметить одно важное обстоятельство: плотность одинаковых амплитуд у преломленной в землю
волны будет всегда параллельна плоскости раздела сред, что свидетельствует об убывании по мере углубления в почву на-
пряженности электрического поля преломленной волны с увеличением глубины проникновения независимо от горизонталь-
ной координаты.
В типичных условиях высокочастотные компоненты ослабляются почвой в два раза или более на глубине 10 м по срав-
нению со значением на поверхности.

Страницы