2015-06-24
1142
В случае поднятых антенн h>>λ принято разбивать трассу линии связи на три участка: зону освещенности, зону полутени, зону тени.
Пусть в т.А и т.В находится передатчик и приемник. Для качественного рассмотрения происходящих явлений воспользуемся понятием существенной области при распространении радиоволн.
Первая модель - если соотношение между протяженностью трассы и высотами h1 и h2 таково, что первая зона Френеля не достигает выпуклости земной поверхности линия АD (рис.), то поверхность Земли можно считать плоской и влияние кривизны Земли можно не учитывать. Это дает возможность прямолинейного распространения радиоволн из т.А в т. D. В этом случае протяженность трассы мала по сравнению с расстоянием прямой видимости (r < 0,2rпр).
Рисунок – Модель гладкой поверхности Земли
Вторая модель если первая зона Френеля не перекрывается выпуклостью земной поверхности, а только ее касается, то необходимо учитывать влияние сферичности Земли. Причем длина трассы (линия АВ) должна находиться в пределах 0,2rпр < r < 0,8rпр. Это область носит название «освещенная область»
Третья модель первая зона Френеля охватывает выпуклость Земли (линия АЕ). Это область называется «область полутени». Длина трассы должна находиться в пределах 0,8rпр < r < 1,2rпр.
Четвертая модель если длина трассы r > 1,2rпр,то область носит название «область тени».
В зоне полутени и тени волны распространяются путем дифракции. На рисунке() приведено схематическое изображение рассмотренных моделей.
Рисунок - Зоны освещенности, тени и полутени при дифракции радиоволн вокруг земного шара
Второе частное решениеФока для низко расположенных антенн(λ >>h).
Когда антенны h1 = h2 = 0 (диапазон СВ и ДВ), понятие расстояния «прямой видимости» не имеет смысла, так как сегмент высотой h ограниченный прямой АВ (рис.) является препятствием для распространения радиоволн.
Рисунок – Ко второму частному решению Фока для низко расположенных антенн
Пока высота сегмента h не превышает значение максимального R ф1max радиуса первой зоны Френеля 
влиянием сферичности земли можно пренебречь, то есть использовать модель плоской земли.
При низко расположенных антеннах моделью плоской Земли можно пользоваться в метровом диапазоне (10 м - 1 м) для трасс протяженностью 10 – 20 км; в декаметровом диапазоне (100 м – 10 м) протяженность трассы должна составлять несколько десятков километров, на СВ (1000 м – 100 м) и ДВ (10 км – 1 км) длина трассы должна быть не меньше чем несколько сотен километров.
При увеличении r, высота сегмента h станет либо равной, либо больше R ф1max. В этом случае необходимо пользоваться моделью сферической земли, то есть следует учитывать кривизну Земли.
.
Учет сферичности Земли. Приведенные высоты h1`, h2`
(зоны освещенности 0,2rпр < r < 0,8rпр).Вторая модель
Это случай, когда длина линии радиосвязи меньше расстояния прямой видимости. Точка С – точка отражения. В отражательной трактовке поверхность Земли рассматривается как плоскость. Схема распространения радиоволн приведена на рис.
Рисунок К определению «приведенных высот»
Если к точке отражения С провести касательную к поверхности земли (прямая A’ и B’) и отсчитывать высоты от этой поверхности, то вводится в рассмотрение вместо истинных высот h1 и h2 так называемые приведенные высоты h1`, h2`. При этом разность хода лучей между прямой и отраженной волной сохраняется и угол падения не изменяется, следовательно, результат будет правильным. В этом случае картина распространения радиоволн над сферической Землей будет аналогично картине распространения над плоской поверхностью.
Поле в точке В определяется как результат интерференции прямой волны АВ и волны отраженной от земли (путь АСВ).
Если выполнить рисунок с соблюдением масштаба, то было бы видно, что высоты h1 и h1` и h2 и h2’ не имеют углового расхождения и можно считать
Определим 
и 
Из Δ OA`C 
Из Δ OB`C 
Подставив и в 
, 
, получим
()
()
Полагая aз = 6,73.106 м и выражая r1 и r2 в км получаем удобные для расчета формулы
()
()
Полученные формулы показывают, что вычисление приведенных высот упирается в знание местонахождения точки отражения С, или иными словами расстояний r1 и r2.
В общем случае определение точки С связано с громоздкими вычислениями.
Но вычисления упрощаются для двух простых случаев: для малых расстояний (r ≈ 0,5rпр) и больших расстояний (r ≈ rпр).
Для небольших расстояний (r ≈ 0,5rпр): положение точки определяется по формулам для плоской Земли.
()
()
Для значительных расстояний (r ≈ rпр) прямая AB сливается с ломанной АСВ, то можно считать, что
()
()
Для промежуточных случаев положение точки С берут как среднее из двух положений для небольших и больших расстояний.
