| Ваш IP: 54.81.2.151 | Online(17) - гости: 8, боты: 9 | Загрузка сервера: 0.91 ::::::::::::

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

  • Простой усилитель на LM386

    Простой усилитель на LM386

    На рисунке показана схема простого усилителя звуковой частоты на микросхеме LM386. Для максимального усиления необходимо установить конденсатор емкостью 10 мкФ между 1 и 8 выводами микросхемы.Подробнее...
  • Усилитель для линейного выхода

    Усилитель для линейного выхода

    На рисунке показана схема простого усилителя для линейного выхода, который содержит всего один транзистор и несколько пассивных элементов на канал. Транзистор ВС109С подключен как эмиттерный повторитель. Усилитель имеет высокий коэффициент усиления и низкое выходное сопротивление (16 Ом). Выход усилителя может быть использован как линейный выход или непосредственно подключен ко входу …Подробнее...
  • Корректор на 2-х ОУ К140УД7

    Корректор на 2-х ОУ К140УД7

    Корректор на 2-х ОУ обладает следующими характеристиками: Максимальное входное напряжение 150мВ Максимальное выходное напряжение 9,5В Перегрузочная способность 36дБ Коэффициент усиления на частоте 1000Гц — 60 Отклонение АЧХ от стандартной не более 1% Коэффициент гармоник 0,07% Напряжение питания 24В Ток потребления 15мА DA1 выполняет в схеме роль линейного усилителя с коэффициентом …Подробнее...
  • Усилитель мощности на TDA8944J

    Усилитель мощности на TDA8944J

    Микросхема TDA8944Jявляется двухканальным усилителем мощности ЗЧ с выходной мощностью 2 *7 Вт при нагрузке 8 Омпри напряжении питания 12 В. Напряжение питания микросхемы может быть от 6 до 18В, номинальное напряжение 12В. Коэффициент гармоник при выходной мощности 8Вт(на канал при Uпит=12В) не более 10%, коэффициент гармоник при выходной мощности 1Вт …Подробнее...
  • Увеличение нагрузочной способности ОУ

    Увеличение нагрузочной способности ОУ

    Операционный усилитель является универсальным прибором, но часто требуется расширить возможности его работы, например увеличить нагрузочную способность. Операционные усилители могут давать нагрузку ограниченной мощности, например операционный усилитель типа 741 в резистивной нагрузке обеспечивает не более нескольких милливатт. Представленная на рис.1 схема инвертирующего усилителя обеспечивается умеренное увеличение нагрузочной способности. Данная схема имеет два …Подробнее...