Распространение радиоволн. Общие вопросы распространения радиоволн, страница 3

                                               ,                                              (9.5)

где  D₁ – коэффициент направленного действия антенны.

На практике  удобнее пользоваться иной формой записи формулы (9.5):

                                         ,  ,

или                                                                                                         (9.6)

                                         ,  ,

где  Р – в кВт, r – в км.

Мощность сигнала на входе приемника зависит от величины, называемой эффективной площадью антенны, которая определяется из формулы:

                                                   ,                                            (9.7)

где  D₂ – коэффициент направленного действия приемной антенны.

Поэтому выражение для мощности сигнала на входе приемника без учета потерь в фидере можно представить в виде:

                                                   ,                                                (9.8)

или с учетом (9.1) и (9.7):

                                      ,  Вт,                                              (9.9)

где  Р₁ – мощность излучения передающей антенны.

Выражение (9.9) называется формулой идеальной радиопередачи. Само название подчеркивает тот факт, что среда не влияет на процесс распространения волны, а мощность сигнала на входе приемника определяется только используемыми техническими средствами и протяженностью радиолинии.

Электромагнитная волна, распространяющаяся в свободном пространстве, всегда имеет сферический фронт. При удалении от источника поток излучаемой мощности рассеивается по поверхности сферы, радиус которой постоянно растет. Поэтому в направлении на корреспондента плотность потока уменьшается по закону, получившему свое отражение в формуле (9.1). В этом смысле можно говорить о потерях при распространении волны в свободном пространстве. Эти потери принято называть основными. Количественно основные потери определяются как отношение излучаемой мощности к принятой. Из формулы (9.8) следует:

                               ,                                 (9.10)

где  индекс "св" означает, что речь идет о потерях при распространении в свободном пространстве. В случае ненаправленных антенн D₁=D₂=1 и тогда: 

                                               .                                    (9.11)

Так как абсолютное значение потерь может изменяться в очень больших пределах, то удобнее их выражать в дБ. В этом случае формулы (9.10) и (9.11) примут вид:

    .                    (9.12)

В качестве примера определим основные потери на двух линиях различной протяженности и при разных длинах волн. Результаты расчета по формуле (9.12) приведены в таблице 9.2.

Таблица 9.2.

r (км)	λ (м)	Lсв	Lсв (дБ)
10	10000	160	22
8∙107	0,03	1027	270

Примечание: r = 8∙10⁷ км соответствует среднему расстоянию между Землей и Марсом

Следует отметить, что величина ослабления, полученная в результате расчета, является минимальной, так как при этом не учитываются дополнительные потери энергии волны в результате поглощения в среде распространения.

На реальных радиолиниях волны испытывают ослабление в результате поглощения в среде, а также в результате действия иных источников потерь. В целом эти потери называются дополнительными. Таким образом, общие потери можно определить как сумму основных и дополнительных потерь: