«Elektrodinamika va radio to'lqinlarning propagatsiyasi» kursi bo'yicha ma'ruzalar

Silliq tekis yerda yuqori ko'tarilgan antennalar bilan radio bog'lanishlar

Yuqori balandlikdagi antennalarga ega bo'lgan radioto'lqinlarning targ'iboti VHF oralig'ining yuqori chastotali qismi va mikroto'lqinli pech oralig'i (100 MHz dan 30 GHz gacha) uchun tipikdir. Ushbu chastotalarda antennalarning balandliklari to'lqin uzunligidan sezilarli darajada yuqori (). Shuning uchun ham ularni "yuqori ko'tarilgan" deb atashadi.
Bu oralig'idagi radioto'lqinlarning xarakterli xususiyati to'g'ri yo'l bo'ylab radioto'lqinlarning kuchsiz ifodalangan difraksion qobiliyati va targ'ibotidir. Shuning uchun bunday radio bog'lanishlar oralig'i Yerning atmosferasi bilan cheklanadi va antennalarni uzatish va qabul qilishning balandliklariga bog'liq.
Taxminan 10 km dan oshmaydigan qisqa masofali yo'nalishlarda Yerning VHF propagatsiyasiga ta'siri yer yuzasiga qarab e'tiborsiz qolishi mumkin(9-rasm Рисунок 9

9. 
   − Tekis sirt ustida izlash
   

Qabul qiluvchi antenna bo'ylab antennalardan kamida bittasi balandlikka ko'tarilganda , umumiy holatda to'g'ri chiziqning super pozitsiyasi bo'lib ko'rinadi va to'lqinlarning tekis yer sirtidan aks ettiriladi: To'g'ridan-to'g'ri to'lqin, erkin uzatishda tarqalishda bo'lgani kabi , berilgan

Aks ettirilgan to'lqin yer yuzasining tafakkur qilish uchun zarur bo'lgan qismidan hosil bo'ladi. U uzatish va qabul qiluvchi antennalarning () balandliklari yo'lning o'rtasida teng bo'lganda yoki pastki antenna tomon o'tganda va odatda yo'l uzunligiga qaraganda kichik o'lchamlarga ega bo'lganda joylashadi. Aks ettirish uchun zarur bo'lgan hudud ichida, Burchakning o'zgarishini barcha nurlar uchun bir xil deb hisoblab, uni e'tiborsiz qoldirish zarur. To'lqin yassi bo'lib, bu aks ettirilgan to'lqinni aniqlashda ikki medianing qurilmasining tekis yuzasining reflektor koeffitsientlarining allaqachon ma'lum bo'lgan qiymatlaridan foydalanish imkoniyatini yaratadi:
.
Elektrodinamika kursidan ma'lumki, kompleksdan reflektorkoeffitsientigacha ( − reflektor koeffitsientining fazasi), slip burchagining magnitlanishidan tashqari, to'lqinning polarizatsiya turiga ham bog'liq va shunga ko'ra, ifodalardan biri bilan aniqlanadi:
,

Qabul qiluvchi antennaning maydon kuchini qiymatlarning o'rnini bosishdan va amplitudani xarakterlovchi jihatdan aniqlashda (lekin fazoni emas), to'g'ri chiziq bilan bosib o'tilgan masofalar bilan to'lqinlardan farqni e'tiborsiz qoldirish mumkin,hisoblash :
.

yerda to'g'ri chiziqning yo'ldoshi bilan Yer yuzasidan aks etgan to'lqinlar orasidagi farq.

radiatsiya naqsh juda tor asosiy lob va , ya'ni, yuqori yo'nalishli antennalar bilan radio linklarda Chiziq bo'ylab radiatsiyaviy namunaning maksimaliga yo'naltirilgan umumiy qo'llaniladigan yo'nalish antennalari bilan, kichik slip burchaklari va natijada, qiymatlar va tenglikning kichik farqi, shuningdek, kichiklik tufayli, to'lqinning har qanday polarizatsiyasida reflektor koeffitsientining argumentidagi farqi 180 ° dan ():
,
.
Intenuatsiya omilini hisoblash uchun zarur bo'lgan zarba va slip burchagi orasidagi farqning qiymatlari, shuningdek unga kiritilgan aks ettirish koeffitsienti Figurada ko'rsatilgan geometrik modeldan aniqlanadi ? .
;
;
;
.
Kichik uchun :
.
Maydonning amplitudasi va yo'nalishli ko'paytuvchi uchun ifodalardan kelib chiqib, antennalarning balandligi, ular orasidagi masofa yoki to'lqin uzunligining o'zgarishi bilan to'g'ridan-to'g'ri va aks ettirilgan to'lqinlar orasidagi faza siljishining o'zgarishi, maydon kuchi (attenuatsiya ko'paytuvchisi) davriy ravishda o'zgarib turadi, bir necha maksimal va minimal qiymatlardan o'tadi. Eng yuqori qiymat maydon kuchi va faktor os Lablarga to'g'ridan-to'g'ri va aks ettirilgan to'lqinlarning fazoga kelishi bilan erishiladi, ya'ni:, antifaza kelishidagi eng kichik vaqtdagi farq , qachon , qayerda
Attenuatsiya ko'paytirgichining insultni farqiga bog'liqligi, masofa (doimiy antenna balandliklarida ), shuningdek qabul qiluvchi antennaning balandligiga (doimiy uzatuvchi antenna balandligi va masofasida ) rasmlarda ko'rsatilgan?

10. 
    − Aks ettirilgan to'g'ri chiziq bilan antennalarning balandligi o'rtasidagi farqga attenuatsiya ko'paytuvchisining bog'liqligi
    

Maydon kuchlanganlik darajasining o'zgarishi kattaroq bo'ladi, reflektor koeffitsientining moduli birlikka yaqinlashadi va shu sababli gorizontal polarizatsiya paytida va o'tkazuvchan tuproq ustida tarqalish holatida chuqurroq o'zgarishlar kuzatiladi.
Yer yuzasi tafakkur qilish uchun zarur bo'lgan hudud ichida tengsiz bo'lganda, aks etgan chiroq kuchayadi va dala quvvatining o'zgarishi tekislanadi. Agar balandlikdagi noto'g'riliklar Rayleigh mezonini qoniqtirmasa:
,
keyin aks etgan to'lqin shunchalik kuchayadiki, uni e'tiborsiz qoldirish mumkin va qabul qiluvchi antennadagi maydonni to'g'ridan-to'g'ri to'lqin maydoniga teng deb hisoblash mumkin.
Kichik slip burchaklarida , uning ichida , attenuatsiya omili soddaroq ifoda bilan berilgan
,
bunda , ya'ni sinusda, uni argument bilan almashtirish va o'qish mumkin:
.
Bunda maydon kuchining berilishi
,
Vvedenskiyning kvadratik formulasi deb ataladi. Uning qo'llanish sohasi masofa bilan maydon kuchining kvadratik pasayishi bilan xarakterlanadi. Bu esa to'g'ridan-to'g'ri va aks ettirilgan to'lqinlarning yo'lkira farqining ortib borayotgan masofa bilan kamayishi bilan deyarli antifaza qo'shilishi, shuningdek, uzatuvchi va qabul qiluvchi antennalarning balandligi mahsuliga maydonning proportsionalligi bilan izohlanadi.

11. 
    − Attenuatsiya ko'paytuvchisining masofaga bog'liqligi
    

Attenuatsiya ko'paytuvchisining masofaga bog'liqligi 11-rasmdaРисунок 11 ko'rsatilgan. Attenuatsiya ko'paytuvchisining monotonik kamayishi maydoni soyalangan. Figurada abssissa o'qi bo'ylab shkala davom etmaydi.
Ifoda to'liq interferensiya formulasi, soddalashtirilgan interferensiya formulasi deyiladi. Bunda qabul qiluvchi joyda hosil bo'lgan maydonni yaratishda ikki nurlanishning interferensiyasining o'rni ta'kidlanadi . Soddalashtirilgan formulaning qo'llanish sharti –

Рисунок 11 nuqta bu shart bajarilgan masofaga to'g'ri keladi.Bu masofa birinchi maxraj masofasidan uch barobar ko'p.
Vvedenskiy formulasining ko'lami birinchi maxrajning joylashuvidan to'rt yarim marta uzoqroq bo'lgan masofalardan boshlanadi. 11-rasmdagi Рисунок 11 hatching bilan ko'rsatilgan.

5.