«

»

Фев 15 2016

Распространение радиоволн

 

Propogations VHFРадиоволны распространяются двумя путями: вдоль земной поверхности (поверхностная волна) и в ионосфере, окружающей земной шар (пространственная волна).

Энергия, излучаемая антенной передатчика, частично поглощается землей и окружающими предметами (домами, металлическими сооружениями и т.д.), а большая часть её распространяется в окружающем пространстве в виде электромагнитных волн. Чем короче волна, тем больше поглощается её энергия земной поверхностью. Поэтому длинные и средние волны распространяются в основном за счет поверхностной волны, т.к. в ионосфере они больше частью поглощаются самым нижним слоем D. Короткие волны, напротив, в основном распространяются за счет пространственной волны, отражаясь от ионосферы.

У сверх длинных волн есть еще одна особенность — они испытывают меньшее затухание в водной среде, поэтому они стали применяться для связи с подводными лодками.

Распространение длинных и средних волн

Дальность приема радиостанций, работающих на ДВ и СВ, зависит главным образом от их мощности. Чем больше мощность радиостанции, т.е. чем большую энергию несут её радиоволны, тем на большем расстоянии они могут быть приняты на радиоприёмник. Поверхностные радиоволны этих станций , распространяясь вдоль земной поверхности, следуют за её кривизной и способны огибать встречающиеся на их пути препятствия.

radiowavetransmissionОднако дальность приема передач радиостанции, работающей на СВ, зависит также от пространственных радиоволн. Дело в том, что в верхних разряженных слоях атмосферы многие молекулы газов под действием солнечных лучей и других причин космического характера ионизируются — распадаются на свободные электроны и ионы. Ионизированные слои атмосферы называются ионосферой. В зависимости от освещенности атмосферы солнцем, т.е. в зависимости от времени суток и времени года, степень ионизации атмосферы и высота слоя наибольшей ионизации изменяются.

Длинные волны, а в дневное время — и средние волны подвергаются очень незначительному преломлению в ионосфере. Поэтому их электромагнитная энергия проходит сквозь ионосферу в космическое пространство, частично поглощаясь ионосферой.

В вечерние и ночные часы, когда степень ионизации верхних слоев атмосферы изменяется по сравнению с дневной, пространственные волны радиостанций, работающих на СВ, испытывают более сильное преломление в ионосфере и могут возвратиться обратно к земной поверхности на таких расстояниях от передающей станции, где энергия поверхностной волны в дневное время очень мала или вообще не доходит. Вследствие этого с наступлением темноты улучшается прием СВ радиостанций в тех местах, где они в дневное время слышны слабо, а также наблюдается прием этих станций в местностях, где днем их передачи вовсе не слышны.

radiovolnyРаспространение коротких волн

Передача радиостанции, работающей на короткой волне даже с очень малой мощностью в антенне, может быть услышана на расстоянии в несколько тысяч километров, но не всегда слышна на более близких расстояниях. Объясняется это тем, что электромагнитная энергия, которую несет поверхностная волна КВ радиостанции, сильно поглощается земной поверхностью и поэтому может быть обнаружена с помощью радиоприемника лишь на небольших расстояниях от передатчика.

При этом в различных областях ионосферы систематически создаются такие условия преломления, что короткие волны начинают распространяться в направлении к земной поверхности. Другими словами, короткие волны могут вновь возвратиться к поверхности земли, причем на больших расстояниях от передающей радиостанции. Области между передающей радиостанцией и местами, где её передача слышна, называют зонами молчания (мертвыми зонами).

Вследствие изменений степени ионизации ионосферы и высоты слоя наибольшей ионизации при смене времени суток и времени года размеры зон молчания для коротких волн различной длины изменяются.

Распространение ультракоротких волн

Радиосвязь на частотах свыше 30 МГц возможна, в основном, только в пределах радиогоризонта, т.е. расстояния прямого прохождения радиоволн с учетом шарообразности земной поверхности, так называемой прямой или оптической видимости. В этом случае дальность связи будет зависеть от высоты подъема антенн.

shar1

Расчет расстояние до радиогоризонта позволяет оценить дальность связи при выбранной высоте установки антенны. Конечно, нельзя всецело полагаться на полученные результаты, так как при расчете не учитываются неровности рельефа, застройка, электромагнитные помех и т.п. Но, несмотря на это, полученные результаты позволят оценить возможную дальность связи и более трезво отнестись к рекламным заявлениям.
Теоретический радиус радиогоризонта (в км) вычисляется по формуле

где H – высота расположения антенны в метрах.
Для тех, у кого калькулятор не вычисляет квадратный корень, ниже приведена диаграмма зависимости радиогоризонта от высоты установки антенны.

shar3

Подразумевается, что антенна второй радиостанции или приемника расположена на уровне земли (без подъема антенны). Если же антенна второй радиостанции или приемника тоже подняты над землей, то необходимо учитывать высоты обеих антенн и полученные дальности сложить.

Lira_banner1_002