- •Компьютерный вариант конспекта лекции для дистанционного изучения дисциплины “Электродинамика и распространение радиоволн (распространение радиоволн)”.Автор:Чистяков д.А.
- •Тема 1.Основные понятия и определения. Классификация радиоволн по поддиапазонам. Строение атмосферы земли.
- •Тема 2. Распространение радиоволн в свободном пространстве. Уравнение идеальной радиосвязи. Потери передачи в свободном пространстве.
- •Тема 3.Влияние плоской поверхности земли на распространение радиоволн.
- •Расстояние всегда больше на некоторую величину , поэтому всегда справедливо равенство:
- •Тема 4. Влияние сферической поверхности Земли на распространение радиоволн. Инженерный метод приведённых высот.
- •Тема 5. Влияние тропосферы на распространение радиоволн. Тропосферная рефракция. Инженерный метод эквивалентного радиуса Земли.
- •Тема 6. “Исследование пространственных зон Френеля при распространении радиоволн в однородной среде“.
- •Тема 7.’’Исследование отражения и преломления плоских электромагнитных волн на плоской границе раздела двух однородных диэлектрических сред”.
ОСНОВЫ ТЕОРИИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ
РАДИОВОЛН.
Компьютерный вариант конспекта лекции для дистанционного изучения дисциплины “Электродинамика и распространение радиоволн (распространение радиоволн)”.Автор:Чистяков д.А.
Тема 1.Основные понятия и определения. Классификация радиоволн по поддиапазонам. Строение атмосферы земли.
Радиоволнами, в соответствии с Регламентом радиосвязи, принятым Международным Консультативным Комитетом по радио (МККР), называют электромагнитные волны, длины которых в вакууме изменяются в диапазоне от м до м. В радиотехнике диапазон радиоволн подразделяют на следующие поддиапазоны:
мириаметровые волны с от 100000м до 10000м, называемые также сверхдлинными волнами-СДВ;
километровые волны с от 10000м до 1000м, называемые также длинными волнами-ДВ;
гектометровые волны с от 1000м до 100м, называемые также средними волнами-СВ;
декаметровые волны с от 100м до 10м, называемые также короткими волнами-КВ;
метровые волны с от 10м до 1м, называемые также ультракороткими волнами-УКВ;
дециметровые волны с от 1м до 0,1м, называемые также ультракороткими волнами-УКВ;
сантиметровые волны с от 0,1м до 0,01м, называемые также ультракороткими волнами-УКВ;
миллиметровые волны с от 0,01м до 0,001м, называемые также ультракороткими волнами-УКВ;
децимиллиметровые волны с от 0,001м до 0,0001м, называемые также ультракороткими волнами-УКВ.
5
4 3 2 1
1. – СФЕРИЧЕСКАЯ ПОВЕРХНОСТЬ ЗЕМЛИ РАДИУСА .
2. – ТРОПОСФЕРА ОТ 0 ДО 15 КМ.
3. – СТРАТОСФЕРА ОТ 15 ДО 60 КМ.
4. – ИОНОСФЕРА ОТ 60 ДО 800 КМ.
5. – КОСМОС ОТ 800 КМ И ДАЛЕЕ.
Тема 2. Распространение радиоволн в свободном пространстве. Уравнение идеальной радиосвязи. Потери передачи в свободном пространстве.
Под свободным пространством в курсе «Электродинамика и распространение радиоволн» принято понимать однородную, безграничную, среду, относительная диэлектрическая и магнитная проницаемости которой равны единице, а удельная проводимость равна нулю; такую среду называют также вакуумом.
Из материалов дисциплины «Электродинамика и распространение радиоволн (электродинамика)» следует, что комплексная амплитуда вектора напряжённости электрического поля в вакууме может быть представлена в виде:
, В/м (1)
где - мощность, излучаемая передающей антенной; - расстояние от точки излучения (от выхода передающей антенны) до точки наблюдения (до входа приёмной антенны); - длина электромагнитной волны в вакууме; - волновое число в вакууме; - коэффициент направленного действия передающей антенны (излучателя); - действительная амплитуда вектора напряжённости электрического поля, изменяющегося по гармоническому закону, в вакууме.
В диапазоне ультракоротких радиоволн удобнее определять не напряжённость поля в точке приёма, т.е. на входе приёмной антенны, а мощность на входе приёмной антенны:
, Вт (2)
где: – коэффициент направленного действия приёмной антенны.
Уравнения (1) и (2) называют уравнениями идеальной радиосвязи.
Из соотношений (1) и (2) следует, что даже при распространении радиоволн в идеальных условиях свободного пространства, когда электромагнитная энергия не поглощается, тем не менее, амплитуда вектора напряжённости электрического поля в вакууме убывает с увеличением расстояния обратно пропорционально первой степени расстояния , а мощность на входе приёмной антенны убывает с увеличением расстояния обратно пропорционально второй степени расстояния . Физически этот факт объясняется сферической формой фронта электромагнитных волн распространяющихся в свободном пространстве.
В теории распространения радиоволн указанный эффект называют потерями передачи в свободном пространстве и количественно характеризуют его с помощью коэффициента L потерь передачи в свободном пространстве в виде:
L = = , (3)
что следует из соотношения (2).