Радіохвиль
Розрахунок напруженості поля високопіднятого випромінювача (h>l) в освітленій зоні базується на методах геометричної оптики стосовно плоскої та гладкої поверхні. Припустимо, що випромінювач, який розташовано в точці А (рис.2.3), є всюдиспрямованим. При цьому в точку В крім прямого променя АВ потрапляє й промінь АСВ, відбитий від земної поверхні.
 |
У точці В здійснюється накладання двох хвиль, між якими існує фазовий зсув, який залежить від різниці відстаней, що проходять пряма та відбита хвилі від точки А до точки В, а також від електромагнітних властивостей поверхні, що відбиває промінь в точці С. Якщо зсув по фазі між когерентними прямою та відбитою хвилями буде відсутнім, то в точці В створюється інтерференційний максимум напруженості електричного поля. Якщо ж зсув по фазі буде дорівнювати 1800, то в точці В утворюється інтерференційний мінімум напруженості електричного поля. Такі максимуми й мінімуми чергуються в залежності від зміни просторових координат точки В.
Положення точки відбиття С, в якій виконується закон віддзеркалення електромагнітних хвиль (перший закон Снелліуса), може бути знайдено, якщо ввести до розгляду дзеркальне джерело когерентного випромінювання, яке розташовується в точці А¢ на відстані h1 від внутрішнього боку поверхні, що відбиває. Це уявне джерело створює в точці В поле, еквівалентне тому, що збуджується в ній струмами, які індукуються в точці С первинною, тобто падаючою хвилею. Точка перетинання променю А¢В із земною поверхнею визначить положення точки С, в якій кут падіння хвилі q дорівнює куту її відбиття.
Хвиля, що поширюється здовж напряму А¢В, є прямою. Для неї можна виділити область, що є суттєвою при поширенні радіохвилі у вільному просторі, обмежену сім’єю еліпсоїдів обертання з фокусами в точках А¢ і В. Перетини цих еліпсоїдів плоскою поверхнею мають форму еліпсів, для яких an і bn – великі й малі осі відповідно, n – номер зони Френеля (рис. 5.5). Ділянки земної поверхні, що обмежені цими еліпсами, формують відбиті хвилі, які поширюються в точку В. Тому їх називають областями, що є суттєвими при відбитті радіохвиль. Першорядне значення при цьому має область земної поверхні, яка відповідає першій зоні Френеля. Значення малої та великої напівосей відповідного еліпсу для n=1 (рис. 5.5) визначаються співвідношеннями:
,
де 
і 
– відстані від антен до точки геометричного відбиття радіохвилі. Із рис. 5.5 видно, що кут падіння хвилі на плоску поверхню, що відбиває, визначається формулою
.
У зв'язку з тим, що на реальних трасах виконується нерівність 
<<r, область, що є суттєвою для відбиття хвиль, витягнута вздовж напряму r. У діапазонах дециметрових та сантиметрових хвиль велика вісь 2an області, суттєвої для відбиття хвиль, може складати десятки кілометрів, а мала вісь 2bn – лише десятки метрів. Ця обставина впливає на явища відбивання та інтерференції радіохвиль в умовах реальних радіотрас.
Дата добавления: 2015-03-14; просмотров: 833;