радиоволны. длина волны

December 20, 2011 by admin Комментировать »

Как мы уже выяснили, радиоволны составляют электромагнитное поле, создаваемое антенной системой в окружающем пространстве при питании ее током высокой частоты.

Распространение электромагнитното поля в пространстве напоминает движение волн на поверхности воды и происходит с огромной скоростью—300000 аглс/с^ас. Радиоволны создаются токами высокой частоты, протекающими в антенне, поэтому они характеризуются теми же параметрами, что и высокочастотные колебания в антенне, т. е. частотой колебаний и длиной волны К (читается «ламбда»). Частота радиоволн, так же как и частота переменного тока, обозначается буквой f и выражается в герцах, килогерцах, мегагерцах и гигагерцах.

Длиной радиоволны называется расстояние, на которое распространяется электромагнитное поле за время одного периода, и выражается зависимостью:

Рис. 80. Распространение волн различных диапазонов: а ~ длинные волны; б — средние и промежуточные волны; в — короткие волны; г — ультракороткие волны

ных слоев, возвращается на землю и может быть принята радиоприемной аппаратурой.

Степень поглощения этих радиоволн ионосферой в значительной мере зависит от времени суток. Днем поглощение энергии средних волн значительно больше, чем в ночное время. Поэтому радиосвязь на большие расстояния на средних волнах за счет пространственной радиоволны возможна только в вечернее и ночное время.

Поверхностные волны средневолнового диапазона в большей мере поглощаются землей, чем длинные волны, поэтому практически дальность действия радиосвязи на этих волнах не превышает I ООО км.

Промежуточные волны (50—200 м) поглощаются землей больше, чем средние, поэтому связь поверхностной волной возможна на расстояниях порядка нескольких сотен километров, притом при значительной мощности передатчика.

Ионосферное поглощение промежуточных волн меньше, чем средних, поэтому связь пространственной волной возможна на значительные расстояния (рис. 80,6).

Распространение коротких волн

Короткие волны испытывают сильное поглощение землей и в значительно меньшей степени, чем длинные и средние волны, обладают способностью огибать поверхность земли. Поэтому связь поверхностной волной возможна на весьма незначительные расстояния (порядка нескольких десятков километров) при большой мощности передатчиков.

Поглощение коротких волн в ионосфере незначительно, поэтому энергия отраженных от нее пространственных волн оказывается весьма большой. Благодаря этому дальняя связь на коротких волнах осуществляется с помощью пространственных волн.

Малое поглощение пространственной волны в ионосфере, явление многократного отражения этой волны от ионосферы и поверхности земли позволяет осуществлять радиосвязь короткими волнами на расстояния многих тысяч километров при сравнительно небольшой мощности передатчика. Поэтому можно сделать вывод, что короткие волны более других пригодны для дальних радиосвязей. Однако осуществление связи на коротких волнах с помощью пространственных радиоволн имеет и некоторые недостатки.

Одним из недостатков считается явление так называемого «замирания» радиоволн, которое обнаруживается главным образом при связи на больших расстояниях и называемым еще явлением дальнего замирания. Состоит оно в том, что* несмотря на неизменную настройку радиоприемника, сила принимаемого сигнала постепенно уменьшается и иногда прием полностью прекращается. Однако через некоторое время, при тон же настройке приемника, сигнал снова появляется, постепенно нарастает и снова начинает уменьшаться. Это повторяется через промежутки времени в несколько секунд, но иногда эти промежутки исчисляются минутами. Замирания приема радиоволн нарушают нормальную работу радиосвязи.

Это явление объясняется тем, что радиоволны от передатчика (находящегося в точке Л, рис. 80,в) распространяются одновременно по разным путям и на радиоприемник могут прийти в одно и то же время две или более волн. Волна 1 приходит к приемнику после

однократного отражения от ионосферы*а волна 2, излученная антенной под несколько большим углом к поверхности земли, — после двукратного отражения. Эти волны, складываясь, могут либо усиливать, либо ослаблять друг друга, что зависит от высоты слоев, от которых они отражаются. Поскольку высота отражающих слоев может постепенно изменяться, то и принимаемые сигналы могут то увеличиваться, то уменьшаться. Борьба с замиранием в месте приема радиоволн осуществляется введением в приемник специальной автоматической регулировки усиления, а также устройством сложных антенных систем.

Другим недостатком связи на коротких волнах является зависимость условий их распространения от состояния атмосферы, определяемого интенсивностью солнечного излучения. В результате этого условия распространения изменяются как в течение суток, так и в зависимости от времени года. Непостоянство отражающих ионосферных слоев заставляет радистов выбирать для связи в зависимости от времени суток и года наиболее подходящую рабочую волну. Например, для связи днем применяются волны короче 25 ж, для работы в вечерние и" утренние часы — волны длиной 25—35 м- и для работы ночью — волны 35—100 м.

К недостаткам радиосвязи с помощью коротких волн следует отнести также наличие участков земной поверхности, где прием радиоволн невозможен.

Это объясняется тек, что пространственная волна может быть принята на значительно большем расстоянии от передатчика, чем расстояние, на которое действует от этого же передатчика поверхностная волна. Следовательно, в пространстве между местом, где прекращается прием поверхностной волны, и местом возвращения на землю отраженной пространственной волны, не будет радиоприема. Это пространство называется зоной молчания. Несмотря на все указанные недостатки распространения коротких волн, можно сказать, что они являются наилучшими для осуществления радиосвязи на больших расстояниях.

Распространение ультракоротких волн

Ультракороткие волны очень слабо отражаются ионосферой, а главным образом проходят через нее в

космическое пространство (рис. 80,г). Вследствие этого радиосвязь на УКВ при малых мощностях передатчиков осуществляется поверхностной волной. Однако ультракороткие волны почти не огибают выпуклость земли и неровности местности, т. е. распространяются прямолинейно, особенно волны дециметрового и сантиметрового диапазонов (диапазон миллиметровых волн в настоящее время еще только осваивается). Поэтому радиосвязь на УКВ возможна в основном в пределах прямой видимости между передающей и приемной антеннами. Для увеличения прямой видимости и, следовательно, дальности радиосвязи на УКВ передающую и приемную антенны обычно поднимают возможно выше над землей. Расстояние прямой видимости между пунктами приема и передачи в километрах может быть подсчитано по формуле:

где h\ — высота передающей антенны, м; h.2 — высота приемной антенны, ж.

Практически при доступных высотах подвеса антенн расстояние прямой видимости составляет 40—50 км. Однако благодаря рефракции УКВ (хотя и очень небольшой) дальность радиосвязи практически оказывается несколько больше (примерно 60—80 км).

В последние годы, с созданием передатчиков УКВ большой мощности и высокочувствительных радиоприемников, стало возможным осуществление дальней радиосвязи пространственным лучом на расстояния, намного превышающие пределы прямой видимости. Проведенные исследования показали, что энергия пространственной волны УКВ может рассеиваться на различных неоднородностях атмосферы. Небольшая часть рассеянной при этом энергии отражается на землю и может быть принята на расстояниях до нескольких сотен километров от радиопередатчика.

Если для отражения радиоволн УКВ используются неоднородности нижней части атмосферы — тропосферы, то радиосвязь называется тропосферной, если же для отражения радиоволн используются неоднородности ионосферы, то радиосвязь называется ионосферной. В метеорной радиосвязи отражение радиоволн УКВ происходит от следов метеоров, сгорающих при вхождении в атмосферу. Имеются радиосвязи, использующие отражение УКВ радиоволн от местных предметов, например, гор. С 1961 г. в дальней УКВ радиосвязи для отражения радиоволн начали использовать искусственные спутники Земли в виде металлизированных шаров, позднее на искусственных спутниках Земли начали устанавливать ретрансляторы (приемопередатчики), которые усиливают радиосигнал.

Радиолюбитель должен знать, что радиолинии УКВ, осуществляемые на расстояниях, превышающих прямую видимость, имеют мощные передатчики, сложные специальные антенны и высокочувствительные приемники.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты