Раздел «Распространение радиоволн»

Лекция 19

Радиотехнические системы, предназначенные для связи, радиолокации, телевидения, навигации и других целей, отличаются составными устройствами радиотехнического тракта, однако для задач распространения радиоволн можно представить обобщенную схему таких радиосистем. На рисунке 1 показана такая обобщенная схема, включающая передающую и приемную части. Передающая часть имеет в своем составе радиопередающий блок, с помощью которого радиосигнал создается и подводится к антенне, и антенну − излучатель радиоволн. Приемная часть радиосистемы имеет приемную антенну и радиоприемный блок, на который подается принятый антенной сигнал для обработки и выделения передаваемой информации. Между передающей и приемной антеннами располагается среда распространения.

Рисунок 1 − Условная схема радиотехнической системы

При работе радиосистемы важны условия распространения радиоволн на трассе передающая антенна − приемная антенна; эта трасса может содержать разные среды: различные слои атмосферы, поверхность суши и моря. При распространении волн через такие среды сигналы обычно испытывают ослабление и искажения, связанные с поглощением, отражением или рефракцией радиоволн. Кроме того, в радиолинии всегда присутствуют помехи различного рода. Вследствие этого при рассмотрении процессов распространения радиоволн решаются три основные задачи, а именно:

1. Рассчитать напряженность электромагнитного поля в месте приема при известных параметрах передатчика и заданной длине волны;

2. Изучить возникающие в процессе распространения искажения формы радиосигнала и принять мероприятия по их устранению;

3. Определить истинную скорость и направление прихода радиосигнала.

Независимо от типа радиосистемы и вида радиолинии, переносчиком сигнала (информации) выступают радиоволны. Радиоволны – электромагнитное поле, свободно распространяющееся в пространстве в виде волн с определенной частотой колебаний. В соответствии с особенностями распространения и применения радиоволн весь спектр радиочастот поделен на диапазоны. В основу деления положен декадный принцип, по которому нижняя и верхняя граница диапазона определяется как

,

где − условный номер диапазона. Таким образом, в каждый диапазон входят радиоволны с перекрытием 10:1 по частоте. Следует заметить, что сам факт разделения всего спектра на участки с одинаковым перекрытием носит несколько искусственный характер. Строгие разграничения в свойствах волн разных диапазонов при таком подходе отсутствуют, а сами диапазоны плавно переходят из одного в другой. Тем не менее, такой подход себя оправдывает благодаря четкости и простоте. Деление волн по диапазонам и их условное наименование приводится в таблице 1.

Таблица 1 − Диапазоны радиоволн