| Ваш IP: 54.226.73.255 | Online(31) - гости: 14, боты: 17 | Загрузка сервера: 0.81 ::::::::::::

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

Войти с помощью: 

Случайные статьи

  • Регулятор частоты вращения вала микроэлектродвигателя постоянного тока

    Регулятор частоты вращения вала микроэлектродвигателя постоянного тока позволяет регулировать и стабилизировать обороты вала двигателя при изменении нагрузки. Двигатель включен в эмиттерную цепь VT2. Сигнал обратной снимается с низкоомного резистора R4 и поступает в цепь базы транзистора VT1. При увеличении нагрузки возрастает ток электродвигателя и увеличивается напряжение на R4. Это приводит …Подробнее...
  • Светодиодный фонарик

    На рисунке показана схема простого светодиодного фонарика основанная на микросхеме MAX660 фирмы MAXIM. MAX660 (тип CMOS) — монолитный преобразователь напряжения. Микросхема поддерживает любые три ярко-белые светодиоды. Светодиоды соединяются параллельно и подключаются к выходу 8 микросхемы. Диоды D1-D3 — 1N4148.Подробнее...
  • Электронный регулятор громкости и баланса на ИМС К174УН12

    ИМС К174УН12 (TCA 730a или A273d) представляют собой регулятор громкости и стереобаланса. Схема регулятора приведена на рис. В этом устройстве сигнал НЧ не проходит непосредственно через регуляторы. Это избавляет от тресков и скрипов при регулировке, а также позволяет не применять экранирование проводов, ведущих от регуляторов к ИМС. Тонкомпенсированная регулировка громкости …Подробнее...
  • Бестрансформаторный источник питания 5 В/0,3 А

    Схема ИП общего назначения с напряжение 5 В и током до 0,3 А приведена на рис. Делитель напряжения пятивольтного источника состоит из бумажного конденсатора С1 и двух оксидных С2 и СЗ, образующих нижнее по схеме неполярное плечо емкостью 100 мкФ. Поляризующими диодами для этих конденсаторов служат левые по схеме диоды …Подробнее...
  • Простой УМЗЧ 50Вт

    Простой УМЗЧ 50Вт

    На рисунке показана схема простого УМЗЧ который развивает максимальную выходную мощность на нагрузке 8 Ом в пределах 50Вт.В усилителе использованы: один ОУ и четыре транзистора 2N3053, 2N4037, 2N3055 и MJ2955. Питание усилителя осуществляется от двух полярного источника питания +/-30В. С помощью резистора R9 установите минимальное выходное напряжение усилителя при замкнутом …Подробнее...