| Ваш IP: 54.80.10.56 | Online(35) - гости: 24, боты: 11 | Загрузка сервера: 3.45 ::::::::::::

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 терморегулятор для масленого обогревателя

    Когда терморегулятор масленого обогревателя выходит из строя, найти ему замену бывает иногда трудно, автор предлагает заменить его электронным терморегулятором. на 1,5-2,5кВт. Регулятор поддерживает температуру от 0 до 70 °С с точностью +/- 1°С. В терморегуляторе применен датчик температуры LM335AZ. Узел питания терморегулятора собран по бестрансформаторной схеме с гасящим конденсатором С1 …Подробнее...
  • Автомобильный усилитель 20 Вт (моно) на TDA7240А

    Автомобильный усилитель 20 Вт (моно) на TDA7240А

    УМЗЧ на базе TDA7240A является усилителем класса АВ предназначен для автомобильной ауди техники, микросхема имеет защиту от КЗ выходов с корпусом и шиной питания. Усилитель снабжен системой STAND-BY. Усилитель имеет следующие основные характеристики: Напряжение питания 14,4В (напряжение аккумуляторной батареи автомобиля), максимально допустимое напряжение питания до 18В Ток покоя 65мА (14,4В) …Подробнее...
  • Часы на PIC16F84A

    Часы на PIC16F84A

    На рисунке показана схема часов выполненных на микроконтроллере PIC16F84A. Часы имеют функцию корректировки времени которую можно осуществить при помощи кнопок  SA1 (минуты) SA2 (часы). В схеме используются семи сегментные индикаторы с общим катодом. pic16f84-clock.zipПодробнее...
  • MAX9724A/MAX9724B — стерео усилители для наушников

    MAX9724A/MAX9724B — стерео усилители для наушников

    MAX9724A/MAX9724B — стерео усилители для наушников. Микросхемы разработаны специально для малогабаритной, переносной аппаратуры. Усилители используют технологию DirectDrive™, которая позволяет работать на заземленную нагрузку без разделительных конденсаторов. Микросхема MAX9724A имеет задаваемый внешними элементами коэффициент усиления, а микросхеме MAX9724B коэффициент усиления задан внутренними элементами ИМС. Выходная мощность усилителей 60 мВт (на нагрузке 32 Ом …Подробнее...
  • Термостабильный усилитель мощности

    Термостабильный усилитель мощности

    Характеристики: Номинальная выходная мощность при Rн=4Ом — 25Вт Номинальное входное напряжение — 1В Коэффициент гармоник на частоте(Гц) в %: 1000 — 0,1 5000 — 0,14 10000 — 0,2 20000 — 0,35 Полоса частот от 20 до 150000Гц Максимальная скорость нарастания выходного напряжения 8 В\мкс Rвх=150кОм Усилитель мощности двухкаскадный, первый каскад …Подробнее...