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

Yorug'lik zonasida silliq sferik zaminga ega yuqori ko'tarilgan antennalar bilan radio bog'lanishlar

Uzunligi 10 km dan ortiq bo'lgan VHF radio bog'lanishlarida hisoblashda Yer sirtining sferikligini hisobga olish zarur. Uning ta'siri asosan korrespondentlarning antennalari orasidagi geometrik ko'rinish oralig'ini chegaralashda namoyon bo'ladi. Bunday radio bog'lanishlarni ko'rib chiqishda ko'rish chizig'i oralig'i juda muhim parametr hisoblanadi, ya'ni uzatuvchi va qabul qiluvchi antennalar orasidagi masofa, bunda ularni bog'lovchi chiziq Yerga tegadi (0-rasm

.
Rectilinear targ'ibot bilan, ya'ni troposferadagi to'g'ridan-to'g'ri to'lqin traektoriyasining egri chizig'ini hisobga olmasdan (refraktsiya), Yer km radiusini o'ylab , olamiz
, [km].
E'tibor bering, antennalarning balandligi metrlarda ifodalanadi va ko'rish chizig'i masofasi kilometrlar bilan ifodalanadi.

12. 
    − Sferik yuza ustidagi izlar
    

Oddiy antenna balandligi balandliklarida (bir necha o'n metr tartibida) maksimal ko'rish chizig'i bir necha o'n kilometrni tashkil qiladi.
Yerning tekis sferik yuzasi ustidan radio to'lqinlarning tarqalishini ko'rib chiqayotganda, masalan, tekis erlarda, uning mexanizmiga qarab tarqalish sodir bo'ladigan joy ikki mintaqaga bo'linadi - interferensiya va difraksiya ( Рисунок 13 ).
Interferensiya mintaqasi, shuningdek, yoritilgan, ya'ni ko'rish chizig'i maydoni deb ham ataladi, emitentdan to'g'ridan-to'g'ri superpozitsiya shaklida maydon hosil bo'lishi va to'lqinlarning yer yuzasidan aks etishi bilan tavsiflanadi.
Masofalarda yotgan difraksion mintaqa radio to'lqinlarning difraksion tarqalishi bilan xarakterlanadi va o'z navbatida penumbra va soya sohalariga (zonalarga) bo'linadi , intenuatsiya darajasi va maydon kuchini hisoblash usuli bilan farqlanadi.

13. 
    − Yoritilgan maydon (1), penumbra maydoni (2) va soyalar (3)
    

Antennalarning balandligidagi ko'rish chizig'i sohasida (Rasm 򖒎), qabul qiluvchi antennadagi maydon, yassi Yer uzra VHF proporsiyasi holatida bo'lgani kabi, to'g'ridan-to'g'ri to'lqinlar va to'lqinlarning yerdan aks etgan superpozitsiyasi natijasidir. Maydon kuchi va uning tarkibiy qismlari tekis sirt ustidagi izlar holati uchun yuqorida topilgan ifodalar bilan beriladi . Ushbu ifodalarda samolyot to'lqinidan samolyot to'lqinining aks etish koeffitsienti o'rniga samolyot to'lqini aks ettirish koeffitsientini almashtirish orqali yer yuzasining sferiligining ta'siri hisobga olinadi farqlanish koeffitsienti orqali aniqlangan ekvivalent reflektor koeffitsienti bo'yicha ikki medianing interfeysi
.
Bu almashtirish bilanattenuatsiya kalibratorining mn ni aniqlashning interferensiya formulalari ham saqlanib qoladi. Aks ettirish uchun zarur bo'lgan hududning katta hajmi tufayli, yo'l bo'ylab, korrespondentlar orasidagi sezilarli (ko'rish chizig'iga yaqin) masofalarda Yer sirtining egri chizig'ining ta'siri sezilarli bo'lib qoladi. Agarsamolyotdan aks ettirish (figura ? ) qattiq burchaklar, mos ravishda hodisa va aks ettirilgan to'lqinlarni o'z ichiga olgan, teng bo'ladi, so'ngra sferik yuzadan aks etganda, aks ettirilgan to'lqinlarni qoplaydigan qattiq burchak hodisa to'lqinlarining qattiq burchagidan katta bo'ladi. Shuning uchun, aks ettirilgan to'lqinlarning energiya oqim zichligi va shuning uchun reflektor koeffitsienti tekis Yerdan aks etgandagidan kamroq bo'ladi. Rasmda nuqta chizig'i samolyotdan aks ettirilgan nurlarni, qattiq chiziqni - sferik sirtdan aks ettirganini ko'rsatadi.

14. 
    − Aks etgan to'lqinlarning sferik yuzadan farqlanishi
    

Ushbu qisqartirishni hisobga olish uchun divergentsiya omili joriy etiladi. Agar biz tafakkur uchun tekis zaruriy mintaqa ichida aks etgan to'lqinlar nurining qattiq burchagining kesishgan maydoni orqali va − aynan shu orqali, sferik yuza holati uchun, u holda oqim zichligining o'zgarishi sohalarning nisbatiga proportsional bo'ladi , va maydon kuchining o'zgarishi − . Diversiya koeffitsienti qiymati , qaysi orqali bo'sh joyning biror anik nuqtasida olingan va radio sathning berilgan balandliklari va uzunligi orqali aniqlanadigan sferik va yassi yuzalarni ideal o'tkazishdan aks etgan to'lqin maydonlarining kuchlanishlari nisbati sifatida tushuniladi:
.
Nurlarning nurlanishining farqlanishi tufayli aks ettiriladigan to'lqinning maydon kuchining pasayishi reflektor koeffitsientning modulini o'zgartirib baholanadi .
To'g'ridan-to'g'ri va aks ettirilgan to'lqinlar kursining farqi, bu attenuatsiya omili uchun ifodalarga kiritilgan, shuningdek, slip burchagi, agar, sferik yer sirtidan aks ettirish o'rniga, aks ettirish nuqtasida tekis tangentdan sferagacha bo'lgan reflektorni ko'rib chiqsak, bir vaqtning o'zida antennalarning haqiqiy balandliklarini samolyotdan o'lchanadigan kamaytirilganlari bilan almashtirsak, ularning qiymatlarini saqlab qoladi (15-rasmРисунок 15 ). ). Bunday almashtirish natijasida olingan radio to'lqinlarning tarqalish modeli tekis Yer ustidan tarqalish bilan bir vaqtga to'g'ri keladi, shundan kelib chiqib, insult bilan slip burchagi o'rtasidagi farqni aniqlashning hisoblash formulalari tekis Yer ustidan tarqalayotganda, agar antennalarning haqiqiy balandliklari o'rniga biz berilganlardan foydalanamiz . Ushbu balandliklarni aniqlash uchun, tafakkur nuqtasida sferik yer yuzasiga samolyot tangentini chizish zarur . So'ngra sharning sferik yuzasi ustidagi farqi samolyot ustida insultni farqiga teng bo'ladi va balandliklar bo'yicha hisoblash mumkin , samolyotdan o'lchanadi va taxminan ifodalar bilan aniqlanadi va
, .

15. 
    − Antennalarning pasaytirilgan balandligini aniqlash
    

S tresslar va maydonni aniqlash uchun ushbu o'rnini bosish va ifodalar bilan uning tarkibiy qismlari va intenvatsiyani ko'paytirish, shuningdek, VHFning tekis Yer ustidan tarqalishini ko'rib chiqishda olingan qabul qiluvchi antennada maydonning tuzilishi to'g'risidagi xulosalar ko'rish chizig'i ichida silliq sferik Yer ustidan tarqalish holati uchun haqiqiy bo'lib qoladi.
Shunday qilib, yorug'lik zonasida silliq sferik zamin bilan radio havolalar uchun maydon kuchini hisoblashda quyidagilar kerak:
1. Yorug'lik zonasida sferik yer uchun formulalarning qo'llanishini holatga ko'ra tekshirish ;
2. Rayleigh mezoniga ko'ra tekis er uchun formulalarning qo'llanishini tekshirish ;
3. Attenuatsiya ko'paytuvchisi qaysi formula bo'yicha hisoblanishini aniqlang: agar , u holda hisoblash to'liq interferensiya formulasiga ko'ra amalga oshiriladi
,
qaerda , , yuqoridagi formulalar bilan belgilanadi va
,
km – Yerning ekvivalent radiusi;
agar , u holda hisoblash soddalashtirilgan interferensiya ionik formulasiga ko'ra amalga oshiriladi qaerda ;
agar , u holda hisoblash Vvedenskiyning ikkilik formulasiga muvofiq amalga oshiriladi .
4. Qilingan tanlovga muvofiq, attenuatsiya ko'paytuvchisining qiymatini hisoblang.
5. Qabul qiluvchi joyda maydon kuchini formulaga ko'ra hisoblash .

6.