| Ваш IP: 54.224.44.168 | Online(33) - гости: 17, боты: 16 | Загрузка сервера: 6.7 ::::::::::::

Особенности распространения УКВ

Если по проводу протекает переменный электрический ток, то возникает электромагнитное поле, образующее электромагнитную волну, излучающую в окружающее пространство и распространяющуюся во все стороны со скоростью света.

Интенсивность возникающей волны пропорционально быстроте изменения электрического или магнитного поля. Интенсивность же излучения электромагнитных волн наиболее высока в случае применения однопроводной линии, то есть разомкнутого провода. Это объясняется тем, что при использовании электрических токов очень высоких частот емкость провода относительно Земли оказывается достаточной для возникновения в нем емкостного тока. Сопротивление такой емкости обратно пропорционально частоте тока, подаваемого к проводу. Следовательно, чем выше частота, тем больший ток будет протекать по проводу и тем более интенсивно будет излучаться электромагнитная волна.

В случае прохождения по проводу переменного электрического тока высокой частоты синусоидальной формы в окружающем пространстве возникают электромагнитные волны такой же синусоидальной формы и такой же частоты.

746863875623768732

На рисунке показано распределение в пространстве электрического и магнитного полей электромагнитной волны, движущейся в направлении оси Х. Силовые линии электрического поля изображены сплошными линиями со стрелками, направленными вдоль оси Y, а силовые линии магнитного поля — пунктирными линиями, вдоль оси Z. Максимумы (амплитуды) и минимумы (узлы) электрического и магнитного полей совпадают. Последовательные максимумы (или минимумы) полей отделены друг от друга промежутками, равными длине волны.

Электромагнитные волны классифицируются по положению в пространстве плоскости поляризации, то есть плоскости, пересекающей волну и вектор электрического поля Ē. Электромагнитные волны с вертикальным вектором Ē называются вертикально поляризованными, в с горизонтальным — горизонтально поляризованными. В последних вектор магнитного поля Ĥ находится в вертикальной плоскости. Плотность поляризации зависит от положения передающей антенны относительно Земли.

Допустим, что электромагнитные волны создаются проходящим по проводу электрическим током синусоидальной формы с частотой f. Такую же форму и такую же частоту будут иметь возникающие в окружающем пространстве электромагнитные волны. Обозначим через λ длину волны, то есть расстояние между двумя ближайшими точками в пространстве, на котором фаза волны меняется на 360º (2π), через Т — период колебания волны, равный длине волны, и через С — скорость распространения электромагнитной волны в свободном пространстве (для воздуха С=3•10*8 м/с). Эти величины связаны между собой соотношениями:

6876769679679

Радиоволны с учетом особенности их распространения делятся на пять диапазонов, а диапазон ультракоротких волн дополнительно делится на пять поддиапазонов. Радиоволны длиной от 1 до 0,1 мм  получили название субмиллиметровых или ультрамикроволн. В области высоких частот эти волны граничат с инфракрасными лучами, имеющие длину волны от 0,1 до 75•10‾³ мм.

Ультракороткие волны отличаются от более длинных волн многими признаками и свойствами. Так например, они распространяются преимущественно прямолинейно и почти не огибают природных и искусственных преград, встречающихся на пути. На распространение ультракоротких волн, в особенности дециметровых, сантиметровых и миллиметровых, существенное влияние оказывает рельеф местности, различные препятствия, а так же метеорологические условия. Сантиметровые и миллиметровые волны сильно поглощаются атмосферными осадками и газами атмосферой (кислородом, водяным паром), что приводит к быстрому ослаблению напряженности поля.

437856789167362

Для увеличения дальности передач на УКВ антенны поднимают над землей как можно выше.Снимок экрана_2015-06-23_09-33-43

Расстояние прямой видимости между передающей и приемной антеннами при отсутствии рефракции может быть определенно по формуле:

Снимок экрана_2015-06-23_09-36-27

 

где а — радиус земного шара 6,37•10*6 ,м; Н — высота передающей антенны, м; h — высота приемной антенны, м. Эта формула дает возможность определить наибольшее расстояние между передающей и приемной антеннами, которые имеют соответственно высоты Hи h.

На втором рисунке в точках А и В на высотах H1 и h1 размещены передающая и приемная антенны. Прямая АВ (касательная к поверхности Земли) — это линия прямой видимости. Из рисунка ясно, что для увеличения дальности действия УКВ радиостанции необходимо увеличить высоту передающей и приемной антенн. Чтобы приемную антенну удалить от передающей и перенести ее из точки В в точку Г при той же высоте, необходимо передающую антенну поднять на высоту H2 и поместить в точку Б. Не поднимая передающей антенны, можно приемную антенну удалить от передающей, подняв ее на высоту h2 и поместить в точку Д.

С помощью рассматриваемой формулы дальность действия УКВ передатчиков можно определить приблизительно, без учета преломления (рефракции) радиоволн в атмосфере.

Литература — Приемные телевизионные антенны. И.П. Онищенко. 1989г.

Добавить комментарий

Случайные статьи

  • Электронный выключатель по хлопку

    Электронный выключатель по хлопку изготовил Д. Бхаттачария («Electronics for you” №5/2004). Выключатель срабатывает на включение при пяти хлопках в ладоши (в течение 10 с), а на выключение 2 при одном хлопке. Схема выключателя показана на рис.1. В устройстве используется конденсаторный микрофон, преобразующий звук хлопка в электрический сигнал с последующим усилением …Подробнее...
  • 5-и полосный эквалайзер

    5-и полосный эквалайзер

    На рисунке показана схема простого пяти полосного эквалайзера. Каналы настройки эквалайзера имеют пять средних частот: 60Гц, 100Гц, 1кГц, 3кГц, 12кГц. При необходимости входную часть эквалайзера можно изменить добавив еще несколько полос регулирования изменив номиналы RC фильтров уже имеющихся каналов регулирования. Источник — www.eleccircuit.com/5-channel-graphic-equalizer-by-bc548-transistor/Подробнее...
  • Функциональный генератор

    Генератор вырабатывает колебания 3-х разных форм: прямоугольной, треугольной и синусоидальной. Основа генератора — замкнутая релаксационная схема, которая состоит из DD1.1 DD1.2 (пороговое уст-во) и интегратора на DD1.3. DD1.4 служит для преобразования прямоугольного импульса в треугольный и синусоидальный. Выход интегратора соединен со входом порогового уст-ва через R3, при этом когда на …Подробнее...
  • Ферриты магнитомягкие

    Ферриты магнитомягкие это вещества поликристаллического строения получаемые в результате спекания при высокой температуре смеси оксидов железа с оксидами цинка, марганца и других металлов, с последующим измельчением и дальнейшим формированием из полученного порошка магнитопроводов необходимой формы. Благодаря высокому удельному сопротивлению потери мощности в ферритах малы, а рабочая частота высокая. Марки ферритов …Подробнее...
  • Стерео усилитель 2*18Вт на TA8205AH/AL

    Стерео усилитель 2*18Вт на TA8205AH/AL

    Микросхема TA8205AH/AL предназначена для использования в автомобильных усилителях мощности. В микросхеме имеются встроенные функции MUTE и STAND-BY, так же имеются тепловая защита, защита от перенапряжения, защита от короткого замыкания выходов на шину питания и на корпус. Усилитель на базе TA8205AH/AL имеет следующие технические характеристики: Напряжение питания от +9 до +18В …Подробнее...