| Ваш IP: 23.20.15.141 | Online(14) - гости: 4, боты: 10 | Загрузка сервера: 1.71 ::::::::::::

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

  • TPS6108x: повышающий преобразователь с широким спектром применения

    Автор: Джефф Фалин Повышающие преобразователи напряжения TPS61080 и TPS61081 благодаря многочисленным интегрированным функциям и развитым схемам защиты можно применять в самых разнообразных областях, среди которых – промышленная автоматика, медицинская электроника, телекоммуникации. Особенно хорошо они приспособлены для питания светодиодных дисплеев и их подсветки. В статье инженера компании Texas Instruments подробно рассмотрены …Подробнее...
  • Стабилизатор напряжения

    Стабилизатор напряжения

    Стабилизатор напряжения имеет входное напряжение от 13 до 16В и выходное 9В, ток ограничения 600мА, ток КЗ 25…30мА. Датчиком образцового напряжения служит стабилитрон VD1. VD2 — светодиод включенный между базой VT2 и коллектором VT1 защищает стабилитрон от перегрузки и КЗ. В номинальном режиме VD3 открыт, а светодиод VD2 закрыт и …Подробнее...
  • Радиопередатчик с АМ в диапазоне 27…30МГц

    Основное достоинство передатчика в том что он питается от сети 220В и в качестве антенны использует провода сети. Приемник же принимает сигнал либо от антенны или через специальный сетевой адаптер. Задающий генератор собран на VT2. Для питания микрофона применен параметрический стабилизатор на R1VD1. VT1 — унч, сигнал которого модулирует по …Подробнее...
  • Тороидальный сварочный трансформатор из доступных материалов

    Многим известно что массогабаритные характеристики у тороидов намного лучше, чем у Ш и П — образных трансформаторов (1,3-1,5 раза).  Конструкция предполагает использование отслуживших срок промышленных сварочных трансформаторов, для этого его разбирают и и пластин 90 на 450 мм собирают бублик. подойдут такие трансформаторы как — ТС270 или ТСА310. Для изготовления …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...