Texnologiyalari universiteti 021-18 guruh talabasi N. R. Axmedov «Radioto‘lqinlarning yo‘qotishlar mavjud bo‘lmagan muhitda tarqalishi»

Bo‘shliqda (ochiq fazoda) radioto‘lqinlarning tarqalishi. Bo‘shliq deganda molekulalar, atomlar, erkin zaryadlar bo‘lmagan bir jinsli cheksiz fazo tushuniladi. Bunday bo‘shliq tushunchasini kiritilishi maydonning radioto‘lqinlarni tarqalishining istalgan mexanizmiga xarakterli bo‘lgan umumiy xossalarini aniqlashga imkon beradi.
Agar bo‘shliqning nisbiy dielektrik singdiruvchanligi ε₀=1 va nisbiy magnit singdiruvchanligi µ=1 ega bo‘lgan A nuqtasiga yo‘naltirilmagan nurlantirgich joylashtirilsa, u holda nurlantirgichdan R masofadagi elektr maydon kuchlanganligini E_o quyidagicha tarzda aniqlash mumkin:
A nuqta atrofida R radiusli aylanani o‘tkazamiz (1.8-rasm).



1.8- rasm. Elektr maydon kuchlanganligini aniqlashga doir


U holda sfera sirtining birligiga to‘g‘ri keladigan quvvatni, ya’ni bitta davrda Poyting vektori modulining | P | o‘rtacha qiymatini quyidagicha aniqlash mumkin:


| P | =P / 4πR²,


bu yerda R – nurlantirgichga beriladigan quvvat.


Poyting vektori bu E_o elektr maydon kuchlanganligini N_o magnit maydon kuchlanganligiga vektor ko‘paytmasi sifatida hisoblanadi:


P = [E₀ ; H₀] yoki E₀ ┴ H₀ ekan, u holda | P | = | E₀ | · | H₀ | .


Poyting vektorining yo‘nalishi bu nuqtadagi energiyaning tarqalishi yo‘nalishi bilan mos tushadi.
Nurlantirgichdan etarlicha katta masofalarda u nurlantiradigan qabul qiluvchi antenna egallaydigan uncha katta bo‘lmagan maydon chegaralaridagi sferik to‘lqinni tekis deb hisoblash mumkin, sferik to‘lqin uchun quyidagi nisbat mavjud:


, Om
Bu tenglik bo‘shliqning to‘lqin qarshiligi deyiladi. U xolda quyidagini hosil qilamiz,


,


,


ya’ni nurlantirgichdan R masofadagi E₀ elektr maydon kuchlanganligini aniqlay olamiz
E₀ vektorning fazasi to‘lqin R masofani bosib o‘tganida
φ = (2π/λ)· R qiymatga ega bo‘ladi, bu yerda λ –to‘lqin uzunligi.
UQT diapazonning o‘ziga xos xususiyatlari. O‘zining kichik uzunligi tufayli UQT to‘lqinlar yerning sferik sirti va yerning yirik notekisliklari yoki boshqa to‘siqlar atrofida yomon difraksiyalanadi. Shuning uchun UQT diapazonda antennalarni yer sirtidan sezilarli balandlikda joylashtirishga uriniladi, chunki bunda birinchidan, to‘g‘ridan to‘g‘ri ko‘rinish masofasi ortadi, ikkinchidan antennaning yaqinida joylashgan mahalliy predmetlarning ekranlashtiruvchi ta’siri kamayadi. Shunday qilib, UQT diapazonda antennaning joylashish balandligi to‘lqin uzunligidan ko‘p marttaga ortiq bo‘ladigan shart


bajariladi va maydon kuchlanganligini hisoblashni interferension formulalar bo‘yicha o‘tkazish mumkin bo‘ladi.
UQT diapazonda yer sirti ideal dielektrik sifatida qaralishi mumkin. Shuning uchun gruntning o‘tkazuvchanlik xossalarining o‘zgarishi UQTni tarqalishiga deyarli ta’sir ko‘rsatmaydi.
Shu bilan birga, yer sirtining uncha katta bo‘lmagan notekisliklari UQTni yer sirtidan qaytishi shartini sezilarli o‘zgartiradi.
To‘g‘ridan to‘g‘ri ko‘rinish chegarasida aniq kichik bo‘lgan uncha katta bo‘lmagan l < 0,2· l₀ masofalarda UQT diapazonda yerning sferikligini va troposferadagi radioto‘lqinlarning refraksiyasi ta’sirini hisobga olmaslik mumkin. Bunda UQTni tarqalishining xarakterli o‘ziga xos xususiyati katta barqarorlik va vaqt bo‘yicha signal sathining o‘zgarmasligi hisoblanadi.
0,2l₀ < l < 0,8· l₀ chegaralarda yotadigan sezilarli masofalarda yerning sferikligini hisobga olish zarur bo‘ladi. Shu bilan birga refraksiyaning ta’sirini yerning ekvivalent radiusidan foydalanish yo‘li bilan hisobga olish kerak bo‘ladi.
Bunday masofalarda UQTni tarqalishi uchun metrologik sharoitlar ta’sir qiladi. Troposferaning sindirish koeffitsientining o‘zgarishi bilan to‘lqin traektoriyasining egriligi o‘zgaradi, binobarin, to‘g‘ri va yer sirtidan qaytgan nurlar uchun bu o‘zgarishlar turlicha bo‘lishi mumkin. Natijada to‘g‘ri va qaytgan nurlar orasidagi fazalar farqi o‘zgaradi, buning natijasida radioto‘lqinlar maydonlari sathi o‘zgaradi, signalning so‘nishi ro‘y beradi. Masofaning ortishi bilan so‘nishlarning halaqit qiluvchi ta’siri ortadi [1-3].
Radioqabul qilishga halaqitlar. Radioqabul qilish shartlari signal maydoni kuchlanganligini absolyut qiymatlari orqali emas, balki signal maydoni kuchlanganligini shovqin maydoni kuchlanganligiga nisbati orqali aniqlanadi.
Turli aloqa turlari – radiotelefon, radiotelegraf, radioeshittirishni va boshqalarni amalga oshirish uchun ma’lum minimal signal/halaqit nisbati talab qilinadi. Bu joyda va berilgan to‘lqin diapazonida halaqitlar sathini aniqlashni bilish katta amaliy ahamiyatga ega. Binobarin, ma’lum halaqitlar sathi bo‘yicha talab qilinadigan maydon kuchlanganligini aniqlash mumkin.


Biz faqat tashqi halaqitlarni ko‘rib chiqamiz, radioapparaturalarning ichki shovqinlari esa qabullash qurilmalari fanida ko‘rib chiqiladi.
Sanoat va atmosfera halaqitlari. Sanoat halaqitlari manbalari birinchidan, ishlashi uchqunlash bilan bog‘liq bo‘ladigan turli xil elektr qurilmalar, ikkinchidan, qisqaroq to‘lqinli stansiyalarning ishchi diapazoniga tushadigan asosiy chastotaning yuqori garmonikalarini nurlantiradigan radiostansiyalar hisoblanadi. Sanoat halaqitlari, ayniqsa 2000 ÷ 10000 m to‘lqinlar uzunliklarida halaqitlar maydoni kuchlanganligi 1000 mkV/mga yetadigan katta shaharlarda sezilarli bo‘ladi. Qisqaroq to‘lqinlarda sanoat halaqitlari kamayadi.
Sanoat halaqitlari har bir holda maxsus o‘lchagichlar yordamida aniqlanadi.
Sanoat halaqitlarini ularning vujudga kelishi joylarida ham radioto‘lqinlarni nurlanishiga, ham ularning ta’minot o‘tkazgichlari bo‘yicha tarqalishiga to‘sqinlik qiladigan filtrlash va ekranlashning qo‘llanilishi yo‘li bilan so‘ndirish amalga oshiriladi.
Atmosfera halaqitlarining asosiy manbai yashinlar hisoblanadi. Yashin razryadi vaqtida aperiodik xarakterga yoki so‘nuvchi tebranishlar xarakteriga va t = 0,1 ÷ 3 msek uzunlikka ega bo‘lgan quvvatli tok impulsi vujudga keladi. Bunday impuls uzluksiz chastotalar spektrini hosil qiladi, binobarin, spektrning sinusoidal tashkil etuvchilari amplitudasini chastotaga teskari proporsional kamaytiradi.
Eng katta amplituda qiymatiga f_g = 1/t₂ chastotada, ya’ni 300 ÷ 10000 Gs diapazonda erishiladi.
Yashin razryadi vaqtida vujudga keladigan turli uzunliklardagi radioto‘lqinlar mos diapazonlar to‘lqinlariga o‘xshash tarqaladi va qabulash qurilmalariga halaqitlar ko‘rinishida ta’sir qiladi.
Atmosfera halaqitlariga o‘rta to‘lqinlar sohalarida va qisman qisqa to‘lqinlar sohalarida yotadigan diapazonlar eng ko‘p uchraydi.
UQT diapazonida atomsfera halaqitlarining ta’siri sanoat halaqitlari kabi sezilarli emas.