Засади поширення радіохвиль

1. Розділ 10 ЗАСАДИ ПОШИРЕННЯ РАДІОХВИЛЬ

LOGO

2. Зміст

Add your company slogan
Зміст
10.1
Поширення радіохвиль у навколишньому
просторі Землі
10.2
Поширення радіохвиль у вільному
просторі. Формула ідеального радіозв’язку
10.3
Множник послаблення
10.4
3
Область
простору, істотна для
поширення радіохвиль (зони Френеля)
10.5
Сутність явища дифракції у процесі
поширення радіохвиль
LOGO
2

3.

Add your company slogan
10.6
10.7
10.8
10.9
Відбивання та проходження хвиль на
межі двох середовищ
Криві поширення радіохвиль, рекомендовані
Міжнародним союзом електрозв’язку (МСЕ).
Висновки
3
Контрольні питання та завдання
LOGO

4. Узагальнена схема радіозв`язку з передавальною та приймальною антенами та перешкодами між ними

Add your company slogan
Узагальнена схема радіозв`язку з передавальною
та приймальною антенами та перешкодами між
ними
A1
Ф1
П1
A2
Ф2
П2
Рисунок 10.1. Узагальнена схема радіозв`язку з перешкодами між передавальною та приймальною
антенами
LOGO

5. 10.1 Поширення радіохвиль у навколишньому просторі Землі

Add your company slogan
10.1 Поширення радіохвиль у навколишньому
просторі Землі
Атмосферу поділяють на такі складники:
тропосферу, яка містить 79% маси всієї атмосфери;
стратосферу (20% маси атмосфери);
іоносферу (0,5% маси атмосфери)
Тропосфера – область, що сягає: 7-10км (полярні широти), 10-12 км (помірні), 16-18 км
(екваторіальні), неоднорідна як вертикально, так і вздовж поверхні. Її електродинамічні
параметри: діелектрична проникність ε та питома провідність σ є змінними залежно від
метеорологічних умов. Тропосфера впливає на поширення земних радіохвиль і
забезпечує поширення, так званих тропосферних радіохвиль. Поширення
тропосферних РХ пов’язане з явищем рефракції (викривлення траєкторії), розсіяння та
поглинання.
Стратосфера – область, що сягає висот 50-60 км, має на відміну від тропосфери значно
меншу густину газу – в десятки, сотні разів та температурну інверсію (на висотах 30-35
км температура майже незмінна – 220 К, на висотах 50-60 км зростає до 320 К. В
подальшому в іоносфері на висотах 80-90 км температура знижується до 200 К, далі,
плавно зростає й на висотах 500-600 км сягає 2000-3000 К).
LOGO

6.

Add your
company
Іоносфера – область атмосфери, яка починається від висоти 50–60
км до
(2,5...3) slogan
, тобто
приблизно 20000 км. Особливості іоносфери – газ повністю іонізований, його густина
мала (у порівнянні з тропосферою і стратосферою), кількість електронів в 1 см3.
Присутність електронів впливає на електричні властивості газу та зумовлює відбиття
радіохвиль частотою орієнтовно від іоносфери. Радіохвилі, які відбиваються або
розсіюються від іоносфери, називають іоносферними. Радіохвилі, відбиті послідовно від
іоносфери та Землі вони можуть поширюватись навколо Землі. На частотах орієнтовно
понад 30 МГц іоносфера є радіопрозорою.
5
4
20000 км
3
2
50-60 км
7-18 км
Рисунок 10.2. Області атмосфери та види поширення радіохвиль
(без урахування масштабу)
LOGO

7.

Add your company slogan
Радіохвилі, які поширюються безпосередньо у поверхні Землі і частково
огинають Земну кулю, називають земними або поверхневими (2).
Радіохвилі, що поширюються на значні відстані, внаслідок рефракції в
тропосфері, називають тропосферними (3).
Радіохвилі, що поширюються на великі відстані і огинають Землю внаслідок
відбиття від іоносфери називають іоносферними (просторовими).
Радіохвилі, для яких іоносфера є радіопрозорою (4), можна також віднести до
прямих хвиль (5).
Умови поширення радіохвиль вздовж природних трас визначають багато
факторів, впливати на які неможливо, тому аналіз цих процесів дуже складний. У
кожної конкретної ситуації, для кожної моделі траси вибирають ті фактори, які
впливають найбільше.
LOGO

8.

Add your company slogan
LOGO

9.

Add your company slogan
За організацією радіозв’язку радіолінії поділяють
на два типи:
Первинні (рис. а)– передавання здійснено безпосередньо від передавача,
до приймача.
До цього типу можна віднести, також, радіорелейні лінії(рис.б)(в різних
напрямках частоти різні),
Вторинні (рис. в)– використовують пасивну ретрансляцію
Рисунок 10.3. Типи радіоліній:
а – безпосередні, б – радіорелейні, в – вторинні
Для різних галузей застосування радіохвиль залежить від частоти, тому
існує чіткий розподіл хвиль за діапазонами частот (та відповідними
довжинами).
LOGO

10. 10.2. Поширення радіохвиль у вільному просторі. Формула ідеального радіозв’язку

Add your company slogan
10.2. Поширення радіохвиль у вільному
просторі. Формула ідеального радіозв’язку
Рисунок 10.4. Модель ізотропного випромінювача
LOGO

11.

Add your company slogan
LOGO

12.

Add your company slogan
LOGO

13.

Add your company slogan
Рисунок 10.5. Приклад діаграми
спрямованості антени
LOGO

14.

Add your company slogan
LOGO

15.

Add your company slogan
LOGO

16.

Add your company slogan
LOGO

17.

Add your company slogan
LOGO

18.

Add your company slogan
Рисунок 10.6. Залежності від відстані та частоти для відносних шкал:
а – стосовно 1 Вт (дБ), б – 1 мВт (дБм)
LOGO

19. 10.3. Множник послаблення

Add your company slogan
10.3. Множник послаблення
LOGO

20.

Add your company slogan
LOGO

21. 10.4. Область простору, істотна для поширення радіохвиль

your company slogan
10.4. Область простору, істотна для Add
поширення
радіохвиль
LOGO

22.

Add your company slogan
Рисунок 10.7. Пояснення поняття «зони Френеля»:
а – уявлення інтерференції в т. В у протифазні, б – фігура, запропонована
Френелем, що моделює променевий процес поширення хвиль, в – зони Френеля
в площині S
LOGO

23.

Add your company slogan
LOGO

24.

Add your company slogan
LOGO

25.

Add your company slogan
www.themegallery.com
LOGO

26.

Add your company slogan
LOGO

27.

Add your company slogan
, м
f
Rmax ,м
100
10
1
0,1
0,01
0,001
3 МГц
30 МГц
300 МГц
3 ГГц
30 ГГц
300 ГГц
500
160
50
16
5
1,6
LOGO

28.

Add your company slogan
LOGO

29. 10.5. Сутність явища дифракції в процесі поширення радіохвиль

Add your company slogan
10.5. Сутність явища дифракції в процесі
поширення радіохвиль
Наявність області, в якій поширюється радіохвиля, вимагає з’ясування питання
стосовно вплив перешкод на цей процес.
Характерними є такі ситуації: перешкоди, на шляху проходження хвилі розміщені на
різних ділянках траси – нижче або вище лінії поширення радіохвилі:
LOGO

30.

Add your company slogan
Явищем дифракції називають «долання» хвилею, що поширюється в
середовищі з неоднорідностями, непрозорих перешкод. За таких умов
коефіцієнт послаблення визначають за формулою з теорії оптичної
дифракції:
LOGO

31.

Add your company slogan
Залежність