Напряжённость электрического поля над неровной поверхностью

Напряжённость электрического поля над неровной поверхностью рассчитывается по тем же формулам, которые были получены для вертикального и горизонтального вибраторов, но только с учётом эффективного коэффициента отражения.

Излучение в направлении интерференционных максимумов и минимумов описываются теми же выражениями, как и для вертикального и горизонтального диполя, отсюда можно получить выражение для эффективного коэффициента отражения от реальной земной поверхности:

отсюда ()

Этим методом определения R_эфф пользуются на практике: изменяя высоты антенн h₁ и h₂ ведут измерения R_эфф в широком диапазоне углов падения волн.

Практические рекомендации: при распространении радиоволн над неоднородной поверхностью прежде чем рассчитывать напряжённость электрического поля, необходимо определить положение и размеры отражающей поверхности. Например, если отражающая поверхность попадает на ограниченную водную поверхность – озеро, а передающая и приёмная антенны находятся на суше на большом удалении от берега, то коэффициент отражения берётся от водной поверхности и характер поля будет такой, как если бы вся трасса проходила над водой.

Трассы, проходящие над холмистой местностью

Наиболее распространённым случаем является случай, когда:

1) корреспондирующие станции находятся в пределах прямой видимости;

2) сама трасса проходит над холмистой местностью, т.е. типичным ландшафтом является слабопересечённая местность для большинства материков, иными словами, холмистая местность.

Отличие распространения радиоволн над ровной поверхностью от холмистой местности состоит в том, что в первом случае формируется один отражённый луч, а в холмистой местности могут возникнуть несколько лучей.(рис.)

Рисунок – Распространение радиоволн в пределах прямой видимости над холмистой местностью

Причём формирование отражённого луча происходит не в геометрической точке, а в пределах площади, ограниченной первой зоной Френеля при отражении и причём в подавляющих случаях размеры вершин холмов значительно меньше площади первой зоны Френеля.

Типичные условия, в которых проходит трасса радиорелейной линии в холмистой местности показано на рисунке ().

Рисунок – Определение необходимых высот антенн при распространении УКВ в холмистой местности

Здесь l₁, l₂, l₃ – расстояния между вершинами холмов. В заштрихованной области распространяется энергия волны, ограниченная І зоной Френеля. Здесь «опасными» зонами являются вершины ІІ и ІІІ холмов.

Задача проектировщика линии связи – необходимо выбрать высоты антенн h₁ и h₂ на холмах І и ІV такими, чтобы:

а) «просвет» между АВ и вершинами ІІ и ІІІ холмов был не меньше, чем радиус первой зоны Френеля, рассчитанный в месте расположения соответствующих холмов;

б) чтобы h₁ и h₂ обеспечивали «чистоту первой зоны Френеля», т.е. «просветы» должны быть больше радиусов Френеля для ІІ и ІІІ холмов. Тогда холмы не будут ослаблять поля волны. , т.е. поле как в свободном пространстве.