По законам геометрической оптики отражение радиоволн отражение радиоволн происходит в некоторой точке. В действительности, согласно волновой теории, отражённая волна формируется участком земной поверхности, окружающим точку отражения.
Если передающая и приёмная антенны разнесены на расстояние r, то как известно, в точку приёма приходят прямая и отражённая волны. Для каждой из этих волн имеется область существенная при распространении.
Для прямой волны – это эллипсоид вращения с полюсами в точках А и В.
Рисунок - Построение существенной области при отражении
Для отражённой волны – строят такой же эллипсоид с одним фокусом, находящимся в точке в т. А’ (фиктивный источник А’, согласно МЗИ). Область пересечения этого эллипсоида с земной поверхностью, представляет собой область, существенную при отражении радиоволн и имеет конфигурацию эллипса, большая ось которого вытянута в направлении распространения волны. Этопервая зона Френеля при отражении. Расположение области на трассе оценивается расположением центра эллипса – точкой С.
|
|
· определение размеров эллипса
Расположение области существенной на трассе оценивается расположением центра эллипса точкой С. При определении размеров эллипса возможны два варианта
Первый вариант - .
Второй вариант - .
Рассмотрим первый вариант. В этом случае точка С располагается на середине трассы, тогда размеры определяются таким образом, если известен угол падения θ (рис).
()
()
Если известен угол скольжения ∆.Тогда размеры эллипса вычисляются по формулам
, ()
где .
В практических расчетах n=1, в инженерных n=8. Из формул () видно, что на реальных радиолиниях, когда и , размер , то есть существенная область при отражении вытянута вдоль трассы и тем больше вытянута, чем ниже установлены антенны и длиннее трасса. В пределе когда , то вся трасса становится существенной областью при отражении. Следовательно в этом случае отражательная трактовка влияния земли неприемлема.
Второй вариант, когда .
Уравнение этого эллипсоида можно получить, решив совместно уравнение эллипсоида вращения и уравнение отражающей плоскости. Опуская довольно громоздкие промежуточные выкладки, запишем формулы для определения большой оси эллипса , малой оси , смещения центра эллипса относительно геометрической точки отражения, предполагая, что существенная область охватывает первые 8 зон Френеля.
В реальных условиях и , поэтому эллиптическая существенная зона отражающей поверхности очень вытянута вдоль трассы .
Из формулы () для Сс видно, что центр эллипса совпадает с точкой отражения, только в случае, когда , т.е. равенству высот передающих и принимающих антенн.
|
|
При он сдвинут к точке приема .
При он сдвинут к точке передачи .