 |
Приземные радиоволны
Дата добавления: 2014-11-24 | Просмотров: 2872
|
|
Радиоволны, распространяющиеся в непосредственной близости (в масштабе длины волны) от поверхности Земли, называют приземными радиоволнами. Посредством их осуществляется связь всех наземных объектов.
Благодаря эффектам дифракции (огибания) и отражения, возможна связь между точками, не имеющими прямой видимости.
Распространение радиоволн от источника к приёмнику вследствие отражения может происходить несколькими путями одновременно. Такое распространение называется многолучевым. Из-за изменений параметров среды и вследствие многократного отражения возникают замирания - изменение уровня принимаемого сигнала во времени. Причиной замирания может быть и интерференция (наложение нескольких, задержанных по времени) радиоволн, то есть в точке приёма сигнал может динамично меняться по уровню от нулевого до в несколько раз превышающий сигнал, прошедший по прямой видимости.
В зависимости от длины рабочей волны влияние среды (атмосферы) проявляется в большей или меньшей степени. В связи с этим для удобства выбора модели трассы электромагнитные волны делят на диапазоны (табл. 5.3). Волны каждого из диапазонов имеют свои особенности распространения.
Таблица 5.3. Распределение электромагнитных волн по диапазонам
| Диапазон | Длина волны | Частота | Область применения |
| Сверх длинные волны, СДВ | 10-100 км | 3-30 кГц | Радионавигация, радиотелеграфная связь, метеослужба |
| Длинные волны, ДВ | 1-10 км | 30-300 кГц | Радиотелефонная связь, радиовещание, радионавигация |
| Средние волны, СВ | 100-1000 м | 300-3000 кГц | |
| Короткие волны, КВ | 10-100 м | 3 – 30 МГц | Радиотелефонная связь, радиовещание, радиолюбительская связь |
| Ультракороткие волны(метровые),УКВ | 1-10 м | 30-300 МГц | Радиовещание, телевидение, радиолокация, космическая радиосвязь, радиолюбительская связь |
| Высокие частоты (дециметровые), ВЧ | 1-10 дм | 300-3000 МГц | Телевидение, радиолокация, РРЛ, сотовая связь, космическая радиосвязь |
| Крайне высокие частоты (сантиметровые), КВЧ | 1-10 см | 3-30 ГГц | Радиолокация, РРЛ, сотовая связь, космическая радиосвязь |
| Гипервысокие частоты (миллиметровые), ГВЧ | 1-10 мм | 30 – 300 ГГц | Радионавигация и т.д. |
| Волны оптического диапазона: инфракрасные видимые световые ультрафиолетовые | 1e-3 - 7,5e-7 7,5e-7 - 4e-7 4e-7 - 20e-10 | 3e5-4e8 4e8-7,5e8 7,5e8-15e10 | Квантовая радиоэлектроника, пассивная и активная радиолокация |
В зависимости от диапазона радиоволны имеют свои особенности и законы распространения:
ДВ сильно поглощаются ионосферой, основное значение имеют приземные волны, которые распространяются, огибая планету. Их интенсивность по мере удаления от передатчика уменьшается сравнительно быстро.
СВ сильно поглощаются ионосферой днём, и район действия определяется приземной волной, вечером хорошо отражаются от ионосферы и район действия определяется отражённой волной.
КВ распространяются исключительно посредством отражения ионосферой, поэтому вокруг передатчика существует т. н. зона радиомолчания. Днём лучше распространяются более короткие волны (30 МГц), ночью — более длинные (3 МГц). Короткие волны могут распространяться на больши́е расстояния при малой мощности передатчика.
УКВ распространяются прямолинейно и, как правило, не отражаются ионосферой. Легко огибают препятствия и имеют высокую проникающую способность.
ВЧ не огибают препятствия, распространяются в пределах прямой видимости. Используются в WiFi, сотовой связи и т. д.
КВЧ не огибают препятствия, отражаются большинством препятствий, распространяются в пределах прямой видимости. Используются для спутниковой связи.
Гипервысокие частоты не огибают препятствия, отражаются подобно свету, распространяются в пределах прямой видимости. Использование ограничено.
Затухание миллиметровых волн в атмосфере значительно выше, чем метровых и дециметровых, и сильно зависит от климатических воздействий. Еще одной особенностью волн этого диапазона является прямолинейность их распространения. Они не способны огибать даже небольшие препятствия, а напротив - отражаются от них практически без искажений. Практика показала, что на частоте 40 ГГц удовлетворительно принимаются сигналы, прошедшие 4-кратное отражение. Это свойство может использоваться при проектировании высокочастотных систем раздачи сигнала.
Для ТС радиоволны диапазонов СДВ, ДВ, СВ и КВ не представляют большого интереса, поскольку пропускная способность каналов связи на этих диапазонах достаточно низка.