Строение атмосферы. Поверхностные и пространственные радиоволны
Земная атмосфера представляет собой газообразную оболочку, простирающуюся до высот 1000- 2000 км.
В атмосфере различают три области - тропосферу, стратосферу и ионосферу.
Тропосферой называется приземный слой толщиной 10 - 15 км. Она состоит из воздуха и водяных паров. Проводимость воздуха очень мала, поэтому радиоволны длиннее 30 см практически не испытывают поглощения. Более короткие волны поглощаются в капельках воды. Коэффициент тропосферы убывает с увеличением высоты, что приводит к искривлению траектории радиоволны, т.е. к рефракции, особенно заметной в диапазоне УКВ. В тропосфере имеются и локальные неоднородности, способные рассеивать радиоволны диапазона УКВ. На этом основана работа тропосферных линий связи.
Тропосфера постепенно переходит в стратосферу, простирающуюся до высот 50 - 60 км. Воздух в этом слое достаточно сильно разрежен и состоит в основном из нейтральных молекул. Поэтому стратосфера существенного влияния на распространение радиоволн не оказывает.
На высотах примерно от 60 - 80 до 400 - 600 км находится ионосфера, состоящая в основном из заряженных частиц. Наличие свободных электрических зарядов обусловливает отражение от ионосферы радиоволн длиннее 10 м.
Ионосфера оказывает существенное влияние на распространение радиоволн, вызывая затухание и отражение. Чем меньше частота, тем больше поглощение.
Состояние ионосферы не остается постоянным. Оно зависит от времени года, суток, широты местности и других факторов, являющихся следствием изменения солнечной активности. Нередко летом под действием потока метеоров на высоте 90 - 110 км возникает нерегулярный спорадический слой Ес. В ионосфере могут образовываться и локальные неоднородности, вызывающее рассеивание УКВ. Это явление лежит в основе работы ионосферных линий связи.
|
|
|
Поверхностные и пространственные радиоволны:
Волны, излучаемые горизонтально и распространяющиеся вдоль земной поверхности в нижнем слое атмосферы называются поверхностными (или земными).Они испытывают поглощениеземлёй и различными местными предметами, которое тем больше, чем выше частота. В зависимости от частоты эти волны в большей или меньшей степени огибают кривизну земного шара.
Волны, излучаемые наклонно под различными углами к поверхности земли, называются пространственными. Они почти не поглощаются нижними слоями атмосферы и доходят до ионосферы, где происходит их преломление.
Особенности распространения радиоволн различных частотных диапазонов
Мериаметровыеили сверхдлинные волны (СДВ),диапазон частот 3-30 кГц, длина волны 100-10 км могут распространяться как земные и как ионосферные.
|
|
|
Земные (поверхностные) волны хорошо огибают кривизну земного шара и различные препятствия. Напряженность поля этих волн убывает с расстоянием довольно медленно, так как поглощение их энергии земной или водной поверхностью невелико.
Начиная с расстояния 300 - 400 км, помимо земной волны, появляется волна, отраженная от ионосферы (пространственная).
Важным свойством СДВ является то, что уровень, сигнала почти не зависит от времени года, от метеорологических условий, периода солнечной активности и ионосферных возмущений.
недостатки:
- требуются большие мощности передатчиков и громоздкие антенны
- диапазон СДВ имеет малую частотную емкость;
- на радиосвязь в диапазоне СДВ сильное влияние оказывают атмосферные помехи.
Б) Особенности распространения радиоволн KB диапазона
Декаметровые или короткие волны (KB), диапазон частот 3 - 30 МГц, длина волны 100-10 м могут распространяться как земные и как ионосферные волны.
Земные волны при относительно небольших мощностях передатчиков, свойственных мобильным радиостанциям, распространяются на расстояния, не превышающие нескольких десятков километров (70 - 100 км), так как они испытывают значительное поглощение в земле, возрастающее с ростом частоты.
|
|
|
Ионосферные волны за счет однократного или многократного отражения от ионосферы при благоприятных условиях могут распространяться на сколь угодно большие расстояния.
в) Особенности распространения радиоволн УКВ диапазона.
Ультракороткие волны (УКВ), диапазон частот 30 МГц - 30 ГГц, не отражаются регулярной ионосферой. Большая частотная емкость диапазона (в диапазоне УКВ могут одновременно работать более 20000 широкополосных и 300 канальных радиостанций);
1. Возможность передачи широкого спектра частот, что обусловливает применение многоканальных систем радиосвязи и телевидения;
2. Высокое качество связи (глубина замираний на УКВ линиях прямой видимости в течение 99,8 % времени не превышает 20 дБ, что сближает их с проводными пиниями связи);
3. Помехоустойчивость радиолиний УКВ (объясняется слабым влиянием атмосферных и индустриальных помех, возможностью применения остронаправленных антенн).
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 3419; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!