| Ваш IP: 54.81.2.151 | Online(16) - гости: 8, боты: 8 | Загрузка сервера: 1.11 ::::::::::::

Дальний и сверхдальний прием УКВ

Качественный прием УКВ возможен на расстояниях значительно превышающих  расстояние прямой видимости. Как известно, Земля окружена газообразной оболочкой — атмосферой, учитывая физические свойства и изменения в качественном составе атмосферы, ее подразделяют на пять областей или сфер.

Самый нижний слой, непосредственно прилагающий к поверхности Земли и простирающийся до высоты 11…12 км, называется тропосферой. В нем происходят метеорологические явления, связанные с изменением температуры, давления, влажности. Высота тропосферы непостоянна и зависит от времени года. кроме того, над экватором ее высота достигает 17…18 км, а над полюсами 8…9 км.

От тропосферы до высоты 55 км простирается стратосфера, затем от 55 до 80 км — мезосферы, от 80 до 800 км — термосфера и самая внешняя область экзосфера. С точки зрения роли атмосферы в процессах распространения радиоволн особое значение имеют ее верхние ионизированные слои, расположенные выше 60 км. Они получили название ионосферы и состоят из свободных электронов, положительных и отрицательных ионов. Ионизация атмосферы происходит под воздействием солнечной радиации, главным образом от ультрафиолетового излучения солнца, и имеет слоистый характер. В нижних слоях атмосферы плотность электронов небольшая, но уже на высоте 60 км она достигает значительной величины и влияет на распространение радиоволн. Относительно большая плотность электронов сохраняется до высоты 300…500 км, а затем она уменьшается. Степень ионизации атмосферы определяется кол-вом электронов в одном кубическом сантиметре газа. С повышением степени ионизации увеличиваются и ее преломляющие свойства, при одной и той же степени ионизации более короткие волны преломляются слабее, чем более длинные.

73657657687432832683 Максимум электронной плотности и изменение ее величины с высотой зависит от времени суток, периода года и неодинаковы из года в год. В течении дня обычно наблюдается три четких максимума электронной плотности, которые располагаются друг над другом отдельными слоями: слой Е и слои F1 и F2. Ниже слоя Е находится зона относительно малой плотности ионизации, которая, называется слоем D. Максимума плотности слой D достигает между 60 и 90 км высоты. Высота же максимума плотности слоя Е почти постоянна и равняется приблизительно 110…120 км.

Максимум электронной плотности слоя F1 находится на высоте 225 км и имеет незначительные суточные и сезонные колебания.. Высота слоя F2 в зависимости от широты подвержена значительным суточным и сезонным колебаниям. Ночью слой F2 опускается до высоты 250 км, а днем поднимается до 350 км. С наступлением темноты, то есть после прекращения действия солнечного излучения, ионизация слоев F1 и D быстро уменьшается.

В пределах всей толщи тропосферы воздух имеет такой же состав, как и у поверхности Земли. Несмотря на это, состояние тропосферы беспрерывно меняется, что зависит от давления, температуры и влажности воздуха. Все это влияет на преломление радиоволн, а следовательно, и на скорость их распространения.

Радиоволны огибают сферическую поверхность Земли при дальнейшем распространении в результате таких явлений, как дифракция, отражение от ионизационных слоев атмосферы, атмосферная рефракция. Сущность дифракции заключается в том, что радиоволны, встречая на своем пути какое-либо препятствие, в том числе и выпуклость Земли, огибают его. Дифракция особенно заметна в тех случаях, когда геометрические размеры препятствий соизмеримы с длиной волны. Если же они во много раз превышают длину волны, то дифракция проявляется весьма незначительно и ею можно пренебречь. Именно поэтому в диапазоне УКВ дифракция значительно слабее, чем диапазоне более длинных волн.

Как можно объяснить сверхдальнее распространение метровых волн?

  1. Чаще всего сверхдальнее распространение волн длиной 6…10 м наблюдается при максимуме солнечной активности, которая повторяется через каждые 11 лет. В эти годы зимой электронная плотность слоя F2 достигает днем таких значений, при которых метровые волны отражаются от него и могут быть приняты на расстоянии 2000…2500 км. Ближе 2000 км радиоволны не принимаются. Причем радиосвязь в этом случае будет периодической.
  2. Возникает оно и под действием высокой солнечной активности или при спорадических (нерегулярных) образованиях в атмосфере, когда на высоте 100 км появляется сильно ионизированный слой Es (или ионизированные зоны), который назвали спорадическим. От этого слоя кратковременно могут отражаться радиоволны метрового диапазона, прием которых возможен на расстоянии до нескольких тысяч км. При этом длительная и регулярная связь невозможна.
  3. Ионизированные слои атмосферы, находящиеся на высоте 75…90 км, неоднородны и подобны облакам, в которых электронная плотность, а следовательно, и диэлектрическая проницаемость отличается от электронной плотности и диэлектрической проницаемости окружающей среды. Радиоволны, попадающие на такой слой, рассеиваются отражающей зоной.

967539767328В результате использования рассеивания метровых волн на неоднородностях ионосферных слоев в настоящее время осуществляется нерегулярная радиосвязь на трассах длиной в 1000…2000 км при мощности передатчика не менее 5 кВт. Наиболее устойчива связь на волнах длиной 5…10 м. На более кротких волнах напряженность поля в месте приема резко снижается, и связь становится не возможной.

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...