Радиопеленгационное устройство инструктора парашютной туристической группы для полярных условий, страница 12

Отметим, что внешние помехи и внутренние шумы являются аддитивными. Они имеют место и при отсутствии полезного сигнала, в отличие от искажений и замираний, которые являются мультипликативными помехами и проявляются только при наличии полезного сигнала.

Причиной замираний в наземных радиолиниях является многолучевой характер распространения радиоволн, создающий в точке приема сложную интерференционную картину. Многолучевость возникает, например, в результате переотражений радиоволн от торосов.  Вследствие разности длин различных путей распространения радиоволн в точке према происходит сложение волн с различными фазами. Поскольку при перемещениях пеленгующего и туриста пути радиолучей случайны, то интенсивность радиосигнала в антенне пеленгатора может претерпевать значительные изменения —   замирания. Глубина замираний может достигать уровня - 40 дБ.  

В [9]  приведены усреднеданные  о скорости замираний и их длительности в зависимости от заданного относительного уровня глубины замираний . Данные получены на частоте 850 МГц при скорости движения обьекта V = 4 км/ч. Данные сведены в таблицу 3.3.1.

Таблица 3.3.1

Понятие искажений обычно связывают с влиянием на сигнал линейных и нелинейных характеристик приемного тракта. Для разрабатываемого устройства опасно явление блокирования, когда сильный сигнал ближнего радиомаяка забивает сигнал удаленного радиомаяка, поиск которого ведется в данный момент. Также, при выходе в ближнюю зону излучения передатчика может возникнуть явление раздвоения диаграммы направленности из-за перегрузки каскадов приемника сильным сигналом передатчика. В направлениях, отличных о направления максимального излучения перегрузка может отсутствовать. Поэтому в центре диаграммы направленности приемной антенны получается провал.

Вследствие этого после обнаружения туриста   необходимо производить отключение его передатчика, чтобы не затруднять поиск других.

3.4.  Анализ условий  распространения  радиоволн

Разрабатываемое устройство предназначено для функционирования в условиях реального рельефа местности. Как известно, рельеф земной поверхности, его характер и  отражающие свойства  оказывают значительное влияние на распространение радиоволн. Поэтому его важно учитывать.

Прежде всего рассмотрим отражающие  характеристики рельефа. В полярных районах нашей планеты, в которых происходит работа устройства, преобладают снежно-ледяные покровы земной поверхности. Ранее были рассчитаны показатели поглощения радиоволн в снеге и льде. Целесообразно определить и отражающие характеристики снега и льда.

Они описываются коэффициентом отражения R, показывающим во сколько раз изменяется комплксная амплитуда напряженности электрического поля при отражении. Коэффициент отражения зависит от угла падения волны, от поляризации волны, от частоты и от электрических характеристик поверхности.

В [5]  показано, что диэлектрическая проницаемость льда в диапазоне частот от 30 МГц до 10 ГГц составляет 3,05  в диапазоне температур  от -40°С  до 0°С .  Относительная диэлектрическая проницаемость снега в тех же условиях  взависимости  от его плотности меняется от 1,3 ( при плотности 300 кг/м³)  до  1,15 ( при плотности 100 кг/м³).  В среднем можно полагать, что диэлектрическая проницаемость снега  составляе  1,2 .

Коэффициент отражения является комплексной величиной, модуль которой показывает изменение амплитуды поля волны, а аргумент — дополнительный набег фазы при отражении. Расчет коэффициента отражения проводят с помощью следующих выражений :

R = êRê e ^jF ;

R = k₁ + j k₂ ;

êRê=;

F = arctg ;

Выражения  для  коэффициентов k₁  и k₂  для волны с вертикальной поляризацией, которая имеет место  в нашей задаче,  имеют вид :

k₁ =  ;