double arrow

РАСПРОСТРАНЕНИЕ ГЕКТОМЕТРОВЫХ, КИЛОМЕТРОВЫХ И МИРИАМЕТРОВЫХ ВОЛН

2

Контрольные вопросы

1. Из каких соображений следует выбирать рабочую частоту на коротковол­новых линиях связи?

2. Почему наиболее трудно организовать коротковолновую связь на длинной трассе, вытянутой вдоль параллели?

3. Какая частота является максимально применимой частотой (МПЧ) на коротковол­новых линиях связи?

4. Какая частота является оптимальной рабочей частотой (ОРЧ) на коротковол­новых линиях связи?

5. С какой целью на коротковол­новых линиях связи составляется волновое писание?

6. Какие требования предъявляются к антеннам декаметровых волн?

ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

Для отражения гектометровых и более длинных волн от ионосферы требуется меньшая электронная концентрация, чем для отражения декаметровых волн. Гектометровые волны сражаются от слоя Е. При этом днем они очень сильно поглощаются слоем D и даже при больших мощностях передатчиков (сотни киловатт) дневной уровень поля на этих волнах оказывается ниже уровня помех. Прием ионосферной волны на гектометровых (средних) волнах возможен только ночью. Земная волна в этом диапазоне распространяется на большие расстояния, чем на коротких волнах, что позволяет обеспечить радиовещание на расстояниях около 300 ...400 км при мощности передатчика 100 кВт и при использовании передающих антенн высотой 100 ... 200 м.




Ночью помимо земной волны появляется ионосфер волна. Вследствие интерференции этих волн возникают замирания. Период замираний составляет несколько минут. Сравнительно большой период замираний на гектометровых волнах объясняется тем, что при большей длине волны требуется более сильное изменение высоты отражения в ионосфере для существенного изменения фазы ионосферной волны. Замирания могут иметь селективный характер. Для борьбы с замираниями применяют специальные антифединговые передающие антенны (замирания иногда называют федингом). Антифединговая антенна в отличие от элементарного вибратора имеет ДН в вертикальной плоскости, сильно прижатую к Земле (рис. 5.1). Поэтому ионосферная волна принимает значительный уровень только на больших расстояниях от передатчика за пределами зоны, обслуживаемой земной волной, замирания в этой зоне устраняются. Ночью, когда исчезает слой D волны могут быть приняты на больших расстояниях от передатчика за счет ионосферного распространения. При этом многолучевость приводит к замираниям сигнала.

Рис.5.1. ДН анифединговой антенны Рис. 5.2. Графики МККР для приближенного расчета напряженности поля ионосферной

волны на гектометровых волнах ночное время

Особенностью, распространения ионосферных волн в гектометровом диапазоне являются нелинейные эффекты, возникающие в ионосфере. Нелинейность ионосферы проявляется в том, что ее параметры — диэлектрическая проницаемость и удельная проводимость — зависят от амплитуды распространяющейся в ионосфере волны. Эта зависимость объясняется тем, что и зависят от частоты соударений v электронов с тяжелыми частицами [см. (2.22) и (2.23)]. Эта частота соударений зависит от скорости движения электронов, которая складывается из двух составляющих: скорости теплового движения и скорости электронов приобретенной под воздействием радиоволны. Последняя обратно пропорциональна частоте и при обычных мощностях передатчиков на декаметровых и более коротких волнах мала по сравнению со скоростью теплового движения. На гектометровых и более длинных волнах при мощности передатчиков около 100 кВт Vэл становится соизмеримой со скоростью теплового движения и под влиянием радиоволны увеличивается частота v и поглощение радиоволн. Практически необходимо учитывать нелинейный эффект, заключающийся в перекрестной модуляции радиоволн. Перекрестная амплитудная модуляция возникает в том случае, когда две амплитудно-модулированные волны различных станций отражаются от одной области ионосферы. При этом более мощноеполе изменяет поглощение в ионосфере в такт с амплитудной модуляцией: при большей амплитуде поглощение возрастает, при меньшей — падает. Это изменяет поглощение другой волны в ионосфере, что приводит к ее дополнительной модуляции, от которой в приемном устройстве избавиться невозможно. Возможность возникновения перекрестной модуляции необходимо учитывать при размещении радиостанций гектометровых волн и при выборе их мощности.





Гектометровые волны применяют для связи на небольшие рас­стояния с помощью земной волны и для организации областного и республиканского радиовещания.

Километровые (длинные) и мириаметровые (сверхдлинные) волны отра­жаются от самой нижней границы ионосферы - днем от слоя D и ночью от слоя Е, не проникая в ее глубину. Потери энергии этих радиоволн в ионо­сфере незначительны. Земная волна в диапазоне длинных и сверхдлинных волн также распространяется со сравнительно небольшим поглощением. Благодаря этому километровые и мириаметровые волны распространяются в сферическом волноводе, образованном поверхностью Земли и нижней границей ионосферы. Для этого волновода критической является длина волны около 100 км. Более длинные волны в пространстве между Землей и ионосферой распространяться не могут. Поскольку длинные и сверхдлинные волны отражаются от нижней границы ионосферы, их распространение мало подвержено ионосферным возмущениям. Это позволяет использовать волны этих диапазонов для аварийной связи в полярных районах. Вследствие узости частотного диапазона на длин­ных и сверхдлинных волнах удается передавать небольшие потоки информации (низкоскоростной телеграф). Километровые и мириаметровые волны сравни­тельно глубоко проникают в морскую воду (см. § 1.5). Поэтому их исполь­зуют с подводными лодками, находящимися в погруженном состоя­нии. Километровые и мириаметровые волны применяют для передачи сигналов точных частот времени и радионавигации. Для радиовещания применяют волны длиной до 2 км, особенности распространения которых мало отличаются от особенностей распространения гектометровых волн.

РАСЧЕТ НАПРЯЖЕННОСТИ ПОЛЯ

Напряженность поля земной волны на гектометровых волнах рассчитыва­ется по графикам МККР, приведенным в [1] (см. § 2.2). Приближенно напря­женность поля ионосферной волны также можно определить по графикам, пред­ставленным на рис. 5.2. На этих графиках приведены квазимаксимальные значения напряженности, т. е. значения, превышаемые в течение 5% времени наблюдения. Среднее значение поля составляет около 0,35 от квазимаксимального. Графики построены для произведения РD, равного 1 кВт. Для вычисления напряженности поля при другом значении РD необходимо умножить напряженность, определенную по графику, на .

На километровых и мириаметровых волнах на расстояниях вплоть до 2000км расчета напряженности поля можно использовать те же графики, что и для гектометровых волн.



2




Сейчас читают про: