Самостоятельная работа по предмету: Электромагнитные поля и волны
Рис. 10.7. Угол и объем рассеяния при
Download 0.99 Mb.
|
- Bu sahifa navigatsiya:
- Энергетический расчет линии ДТР.
- 2. Свойства распространения ионосферных радиоволн, свойство ионосферы. Ионосферные слои. Отражение радиоволн от слоев ионосферы.
Рис. 10.7. Угол и объем рассеяния при (рис.10.7) на которых ДН антенн ДТР на трассах разной протяженности прижаты к поверхности Земли.
Из рисунка видно, что увеличение длины радиолинии сопровождается увеличением угла рассеяния θрас и смещением эффективного объема рассеяния Vpac вверх, где интенсивность неоднородностей ослаблена. Обе причины способствуют быстрому убыванию поля с расстоянием. Чтобы не усложнять требований к энергетике, рекомендуют выбирать (если это возможно) протяженность интервалов не более 300...400 км. В результате значительного ослабления сигнала в процессе рассеяния и наличия глубоких замираний работа ТРРЛ возможна только при высоких энергетических показателях оборудования на передаче и приеме. Энергетический расчет линии ДТР. Количественная оценка свойств поля при ДТР базируется на результатах обработки экспериментальных данных. Основываясь на уравнении радиосвязи в свободном пространстве и учитывая особенности линий ДТР, статистическое распределение мощности сигнала на входе приемника можно записать в виде P2(T) = P1 + 20lg(λ / 4πr) + G1 + G2 + η1 + η2 + ∆G + +VMM + ∆V(T) множителя ослабления, дБ; ∆V(T) -отклонение мгновенного значения множителя ослабления от VMM, дБ. Первые шесть слагаемых в формуле полностью соответствуют уравнению радиосвязи, остальные три слагаемых учитывают особенности линий ДТР. где Р1 - мощность передатчика, дБВт; r -протяженность интервала ТРРЛ; λ - длина волны; G1 и G2 - значения коэффициентов усиления передающей и приемной антенн, дБ; η1 и η2 - коэффициенты полезного действия передающего и приемного фидеров, дБ; ∆G - величина «потери усиления» передающей и приемной антенн, дБ; VMM - долгосрочное медианное значение Потери усиления антенн ∆G проявляются в том, что на линиях ДТР использование антенн с большими коэффициентами усиления (КУ) G не дает того выигрыша в принимаемой мощности Р2 который следует из уравнения радиосвязи. Чем выше значения коэффициентов усиления, тем больше отстает прирост мощности. Объясняется это явление двояко. Повышение КУ антенны осуществляют увеличением ее размеров, в результате чего в пределах раскрыва антенны все больше проявляется некогерентностъ структуры принимаемого поля, т.е. нарушается синфазность возбуждения раскрыва приемной антенны волнами, приходящими с направления максимума ее ДН, что в свою очередь, приводит к уменьшению ее КУ. Второе объяснение сводится к тому, что сужение ДН антенн приводит к сокращению объема рассеяния, т.е. к уменьшению уровня принимаемого поля. Потери усиления ∆G определяются при измерениях как суммарная величина для передающей и приемной антенн. На рис.10.8 приведена зависимость ∆G от суммарного коэффициента усиления G1 + G2. Месячное медианное значение множителя ослабления(VMM) учитывает среднее (медианное) ослабление поля при рассеянии радиоволн на неоднородностях тропосферы дополнительно к обычному ослаблению за счет сферичности волны. Измерения показывают, что VMM зависит от протяженности интервала ТРРЛ, частоты, сезона, климатических условий. На рис.10.9 приведены кривые зависимости VMM от расстояния для диапазона частот 0,1...4 ГГц, справедливые для зимних месяцев в умеренном климате. Из рисунка видно, что дополнительное к свободному пространству oc- лабление сигнала на линиях ДТР составляет 70...100 дБ, что подтверждает сделанное ранее предположение о резком убывании поля с увеличением расстояния. Зависимость среднего уровня поля от частоты волны выражена сравнительно слабо. Статистическое распределение мгновенных значений множителя ослабления ∆V(Т), вычисленных относительно среднего уровня Vмм учитывает быстрые и медленные замирания, возникающие на линиях ДТР вследствие флуктуирующей многолучевости. На рис.10.10 приведено интегральное распределение ∆V(Т) для сдвоенного (n = 2) и счетверенного (n = 4) приемов. Кривые справедливы для системы автовыбора большего из сигналов. Параметром для каждой кривой является значение стандартного отклонения σм, характеризующего распределение медленных замираний. Значение Т(∆V) определяет процент времени, в течение которого глубина замираний равна или меньше величины ∆V, указанной на оси ординат. Из рис.10.10 видно, что чем меньший процент времени срыва связи стремятся получить, тем больший энергетический запас мы должны обеспечить. Сравнение кривых для сдвоенного и счетверенного приемов показывает, что при использовании счетверенного приема необходим меньший энергетический запас. Это говорит об эффективности данного способа увеличения устойчивости связи. Принимают, что для удовлетворительной развязки флуктуации сигнала в каналах разнесения в среднем достаточно иметь относительный частотный разнос ∆f / f = (2...5) × 10-3. Разнесение антенн в направлении поперек трассы должно составлять не менее (100...150)λ, а при разнесении по высоте - не менее (30...50)λ. На ТРРЛ чаще всего используется счетверенный прием с разнесением двух приемных антенн по пространству и двух передатчиков по частоте. 2. Свойства распространения ионосферных радиоволн, свойство ионосферы. Ионосферные слои. Отражение радиоволн от слоев ионосферы.Картину распространения и отражения радиоволн в ионосфере можно представить, используя плоско-слоистую модель ионосферы (рис.8.21.) и учитывая , что с ростом концентрации электронов диэлектрическая - 64 - проницаемость и волновое число уменьшаются . Ионо- сфера Р ис. 8.20. Отражение радиоволн в ионосфере На основании второго закона Снеллиуса можно записать: . Так как отражение происходит от слоя, где угол преломления [1], то и условие отражения принимает вид: , (8.51) т.е. при заданном угле падения на ионосферу отражение происходит от слоя, где диэлектрическая проницаемость, определяемая выражением (8.7), равна . Отсюда, определив и зная ее распределение по высоте, можно найти высоту точки отражения луча при заданной частоте. С учетом (8.7), (8.7а) выражение (8.51) принимает вид: . (8.52) Отсюда следует, что при заданной частоте существует критический угол падения волны на ионосферу , определяемый максимальной электронной концентрацией , и при углах падения волна не отразится , а пройдет сквозь ионосферу. Из (8.52) найдем максимальную рабочую частоту, при которой волна , падающая на ионосферу под заданным углом , отразится от ионосферы в слое с электронной концентрацией : - 65 - . (8.53) Если волна падает на ионосферу нормально , то , т.е. отражение в этом случае происходит от слоя , где . При этом , если отражение происходит от слоя с максимальной концентрацией электронов, то частота называется критической, т.е. . (8.54) Волны с частотой при нормальном падении от ионосферы не отражаются. При наклонном падении критическая частота увеличивается : . (8.55) Download 0.99 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling