Как распространяются радиоволны

August 23, 2012 by admin Комментировать »

   Распространение радиоволн в пространстве имеет свои закономерности. Антенна передающей радиостанции излучает волны как вдоль земной поверхности, так и ввверх под некоторым углом к горизонту (рис. 31.14). Радиоволны, распространяющиеся вдоль поверхности земли, называют поверхностными, а распространяющиеся под углом к горизонту — пространственными. Степень поглощения радиоволн земной поверхностью в значительной степени зависит как от характера местности, так и от длины волны (рис. 31.15).

   Связь с поверхностными волнами устойчива в любое время, так как их распространение не зависит от времени суток и времен года. Поверхностные волны хорошо огибают все препятствия, если их размеры меньше рабочей длины волны. Над водной поверхностью дальность радиосвязи поверхностной волной значительно возрастает. Эти волны больше поглощаются над лесами и с пустыней, чем над морем.

   

   Рис. 31.14. Распространение волн различных типов

   

   Рис. 31.15. Поглощение радиоволн различных диапазонов при распространении вдоль поверхности земли

   Поглощение этих радиоволн увеличивается по мере уменьшения длины волны. Другими словами, чем короче волна, тем больше поглощается ее энергия. Поэтому связь на КВ и УКВ-диапазонах может осуществляться с помощью поверхностных волн в радиусе до 100 км. Встречающиеся на пути поверхностных радиоволн болота и леса способствуют их поглощению, особенно летом. Зимой прохождение поверхностных волн несколько улучшается. Для осуществления радиосвязи поверхностной радиоволной на большие расстояния используются передатчики повышенной мощности.

   Пространственные радиоволны, благодаря отражению от верхних слоев атмосферы, называемых ионосферой, могут распространяться на очень большие расстояния при мощности передающей радиостанции в несколько единиц ватт. Вся атмосфера содержит заряженные электрические частицы: свободные электроны и ионы. В нижних слоях при большом давлении отрицательно заряженные частицы не могут долго существовать из-за того, что притягиваются положительными зарядами. На больших высотах, где атмосфера очень разряжена длительное существование таких «блуждающих» частиц возможно и их плотность здесь больше. Верхние слои атмосферы называют ионосферой («ион» — блуждающий, идущий; «сфера» — шар, оболочка). На некоторых высотах количество заряженных частиц достаточно велико, что оказывает влияние на распространение радиоволн, вызывая их отражение.

   Ионизация атмосферы происходит под влиянием Солнца и космического излучения. Солнечное излучение является основным фактором, влияющим на ионизацию атмосферы, состояние которой зависит от времени суток и года. Атмосфера Земли — это воздушная среда сложного состава, которая вращается вместе с ней (рис. 31.16).

   Ионосфера представляет собой слой воздуха входящий в состав атмосферы. Этот слой расположен на высоте от 60 до 1000 км и состоит из нескольких ионизированных слоев, переходящих плавно один в другой. В дневные часы возникает четыре ионизированных слоя: D (высота 60…80 км), Е (100…120 км), F1 (180…200 км) и F2 (250…450 км) (рис. 31.17). С заходом Солнца ионизация атмосферы прекращается и начинается активный процесс рекомбинации. Наиболее активно этот процесс происходит в нижних слоях атмосферы. Слой D исчезает, а слой F1 уменьшается и сливается со слоем F2. Ночью, в результате произошедших процессов ионосфера состоит из двух слоев Е и F(F1+F2). Днем в ионосфере все процессы протекают в обратную сторону. Этим и объясняется неустойчивость приема пространственных радиоволн. За ионосферой ведутся постоянные наблюдения для составлений радиопрогноза, который позволил бы указать наиболее выгодные, частоты радиоприема на каждый месяц. Для связи пространственной волной наиболее подходят короткие волны. Устойчивый прием пространственных радиоволн возможен только при правильном выборе рабочей волны применительно к времени суток, года и расстояния до радиостанции.

   

   Рис. 31.16. Строение атмосферы и распространение в ней радиоволн

   

   Рис. 31.17. Схема вертикального строения ионосферы

Литература: В.М. Пестриков. Энциклопедия радиолюбителя.

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