| Ваш IP: 54.226.113.250 | Online(25) - гости: 19, боты: 6 | Загрузка сервера: 2.3 ::::::::::::

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

  • Малошумящий усилитель для слуховых аппаратов на К548УН2

    Малошумящий усилитель для слуховых аппаратов на К548УН2

    Малошумящий усилитель звуковой частоты с низким напряжением питания для слуховых аппаратов с максимальным уровнем акустического давления до 115дБ и акустическим усилением до 55дБ. Предложенный слуховой аппарат на микросхеме К548УН2 обладает следующими техническими характеристиками: Номинальное напряжение питания 1,2В Ток потребления не более 450мкА Коэффициент усиления 2000 Верхняя граничная частота усиления до …Подробнее...
  • Регулятор температуры воды

    Регулятор предназначен для регулировки температуры воды в аквариуме или в другой емкости в диапазоне 10-40°С. В основе уст-ва интегральный компаратор напряжения К553СА3. Эта микросхема имеет мощный выход, достаточный для подключения реле. Принцип действия схемы: На прямом входе (вывод3) компаратора создается образцовое напряжение при помощи делителя R1\R2. Это напряжение можно менять …Подробнее...
  • Источник питания 1,25…15В / 0…5А

    Источник питания 1,25…15В / 0…5А

    На рисунке показана схема источника питания, выходное напряжение регулируемое от 1,25 В до 15В. Выходной ток регулируемый от 0 до 5А. Входное напряжение от 20 до 36 В. Для повышения выходного тока в схеме применен транзистор TIP32 который позволяет повысить выходной ток до 5 А. Транзистор должен быть установлен на …Подробнее...
  • Пятиканальная ЦМУ

    ЦМУ имеет 5 частотных каналов, разделение по спектру производится пятью активными полосовыми фильтрами, такие фильтры обладают высокой добротностью, высоким коэффициентом передачи и узкополостностью.  В результате всего удается четко разделить спектр на пять полос. Коэффициент передачи фильтра зависит от соотношения R7\R6 и мало зависит от емкостей С3 С2. При этом частота …Подробнее...
  • Цифровой термометр

    На рисунке показана схема простого цифрового термометра. Термометр построен на трех микросхемах CA3162, CA3161 и LM35. Микросхемы CA3162, CA3161 в схеме предоставляют собой аналого цифровой (A / D) преобразователь. LM35 представляет собой преобразователь температуры. Выход LM35 весьма линейный и имеет масштабный коэффициент 10 мВ / C. Цифровой термометр Подстроечный R2 …Подробнее...