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

Radio to'lqinlar targ'ib qilish uchun zarur bo'lgan sohalar

Kosmosda tarqalayotgan elektromagnit maydonning fizik nazariyasi elektromagnit maydonning energiyasining o'tkazilishi kosmosning filamentli kanali bo'ylab, to'g'ri chiziqda emas, balki unga tegishli stansiyalarning antennalarini ulashda, balki kosmosning ma'lum hajmda sodir bo'lishiga ishonish uchun asos beradi.
Bu sohaning hajmi va shaklini aniqlash uchun Huygens-Fresnel prinsipidan foydalanamiz (3-rasm). Unda aytilishicha, Рисунок 3
Shakli muhim bo'lmagani uchun, masofalarda va nuqtalardan va to'g'ri to'lqinning rektyumiga perpendikulyar bo'lgan sferaning qismini olaylik (3-rasmРисунок 3

3. 
   − To'lqin frontida Huygens elementlari
   

To'lqinning old tomonidagi nuqtalarda alohida Huygens elementlarini tanlaylik. So'ngra qabul qilish punktidagi maydon har bir elementdan olingan maydonlar yig'indisiga qarab aniqlanadi. Qabul qilish nuqtasi bilan alohida elementlar orasidagi masofa boshqacha bo'lganligi sababli, ikkilamchi maydonlar turli bosqich yugurishlari bilan nuqtaga keladi. Va bu, o'z navbatida, to'lqinlarning fazoda yoki deyarli fazoda bo'lgan to'lqinlar fazoda yoki deyarli fazoda bo'lgan to'lqinlarning old tomonidagi hududlarni, shuningdek, antifaza qo'shilgan hududlarni ajratish mumkinligini anglatadi. Bunga asoslanib, faraz qilaylik, nuqtalar orasidagi zarbaning farqi to'lqinlar o'zgartmasining yarmiga teng bo'lganligini, ya'ni... Birinchi yaqinlashish sifatida bir zonaning har bir Huygens elementi bo'yicha qabul qilish nuqtasida yaratilgan maydonlar fazoda deb taxmin qilish mumkin. Ochig'i, har qanday juft qo'shni zonalarning maydonlari bir-biriga antifaza bo'ladi (birinchi zonaning maydoni ikkinchi zonaning maydoniga antifaza, ikkinchi zonaning maydoni uchinchi zonaning maydoniga antifaza va boshqalar).

4. 
   − Fresnel zonalari
   

Fresnel zonalari - halqa shaklidagi to'lqinning konsentrik yuzalari (aylana shaklidagi birinchi zona uchun), ular teng maydonlarga ega (4-rasmРисунок 4 ). Bundan tashqari, barcha zonalarning hududlari teng

-th Fresnel zonasining maydoni qayerda; − uning radiusi:
.
Har bir zona ichidagi Huygens elementlarining fazalari ko'p bo'lmagan miqdorda farqlanadi . Fresnel zonalarida fazalarning almashinishi an'anaviy ravishda "+" va "−" belgilari bilan belgilanadi. Fresnelning to'plangan amalining grafi 5-rasmda ko'rsatilgan. Kuzatuv nuqtasidagi maydon kuchining Fresnel zonalari soniga bo'sh joy maydoniga nisbatining bog'liqligini ko'rsatadi. Nuqtadagi maydon bo'sh joy maydonining ikki barobariga teng eng katta qiymatga ega bo'ladi. Birinchi Fresnel zonasining o'lchamlariga mos teshikРисунок 5 tebranadi. 8-12 Fresnel zonalari maydoniga ega bo'lgan teshik bilan tebranishlar shu darajada kamayadiki, maydon amaliy jihatdan bo'sh joy maydonidan farq qilmaydi.

5. 
   - Fresnel zonalarining jadvali
   

Shunday qilib, chiziq yaqinidagi bo'sh joyning bir qismi 8−12 Fresnel zonalarigacha qamrab olgan nuqtada maydonning shakllanishida ishtirok etadi. Kosmosning bu qismi radioto'lqinlarning propagatsiyasi uchun zarur bo'lgan soha deb ataladi.Bu tushuncha yo'lning elektr parametrlari heteroqogen bo'lgan chiziqlarda propagatsiyani o'rganishda keng qo'llaniladi. Masalan, radioto'lqinlar Yer sirti uzra tarqaganda, maydonning pasayishi yer yuzasi bo'yicha sezilarli maydonning soyalanish darajasiga bog'liq. Agar antennalarning balandliklari shunday bo'lsa, zarur hududning o'sha qismi berkitib qo'yilgan bo'lsa, u holda yo'ldagi yo'qotishlar sezilarli darajada oshadi.
E'tibor bering, zarur mintaqada aylanishning ellipsoid shakli mavjud bo'lib, ularning foki uzatish va qabul qilish punktlarida joylashgan. -th Fresnel zonasiga to'g'ri keladigan ellipsoidning maksimal radiusi teng bo'lib, izning o'rtasida joylashgan bo'lib, unda , a – qabul qiluvchi va uzatuvchi nuqtalar orasidagi masofa.
So'ngra sakkiz Fresnel zonalari bilan chegaralangan tub ellipsoidning radiusi
.

5.