Радиопеленгационное устройство инструктора парашютной туристической группы для полярных условий, страница 15

Таким образом на расстоянии 2 км от передатчика при мощности излучения 1 Вт поле около приемной антенны составит 0,2 мВ/м.

При увеличении расстояния необходимо учитывать сферичность земной поверхности. Поэтому модель усложняется.

                    2. Учет сферичности Земли в двухлучевой модели

Сферичность Земли учитывается с помощью приведенных высот подьема антенн, а также с помощью коэффициентов расходимости.

Приведение высот подьема антенн позволяет представить Землю плоской и использовать для расчетов модель, приводимую выше.

В [5]  показано, что приближенно приведенные высоты определяются следующим образом :

h^’₁ = h₁ - ;

h^’₂ = h₂ - ;

где R₀ = 6370 км — радиус  Земли.

Изменение амплитуды отраженной волны за счет сферичности по сравнению со случаем плоской Земли обусловлено двумя  причинами. Во-первых, за счет кривизны земной поверхности изменяется угол отражения q  и соответственно изменяется  коэффициент отражения R(q).  Это учитывается с помощью приведенных высот. Во-вторых, выпуклость земной поверхности приводит к заметному расхождению отраженного пучка лучей, что уменьшает плотность потока  мощности  в заданном направлении. Для учета этого явления используется коэффициент расходимости [5], показывающий  во сколько раз изменяется коэффициент отражения  по сравнению со  случаем плоской  Земли.

Коэффициент расходимости определяется следующим выражением :

D = .

Рис. 3.4.5.  Зависимость  напряженности электрического поля  около                                  приемной  антенны  от  расстояния  между приемником и                                 передатчиком

Рис. 3.4.6.  Относительный  уровень поля около приемной антенны

A                                                                            C

                  h^’₁        h₁                          q          qh₂     h^’₂

B

Рис.3.4.7.  К  определению приведенных высот  подьема антенн

Коэффициент отражения для случая сферической Земли определяется следующим образом : R_cф = RD.

Модель двухлучевого распространения с учетом сферичности Земли получается из предыдущей путем замены действительных высот на приведенные и коррекцией коэффициента отражения R на R_сф . Пределы применимости этой модели лежат в диапазоне расстояний от 0,2 r₀  до  0,8 r₀ , то есть от 2 км  до  7 км .

В  соответствие с изложенными положениями модель была построена и рассчитана  при  тех же начальных  условиях, что и  предыдущая  модель. Резальтаты расчетов сведены в таблицу 3.4.3.

Таблица 3.4.3

r, км	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5	5,5	6	6,5	7
Епр, мВ/м	0,348	0,354	0,390	0,435	0,482	0,529	0,574	0,619	0,663	0,707	0,754

Под влиянием сферичности Земли напряженность поля около премной антенны с увеличением расстояния начинаеть возрастать. Несмотря на кажущийся парадокс, обьяснение этому может быть следующее. При увеличении расстояния амплитуда поля прямой волны уменьшается, уменьшаются и приведенные высоты, но вместе с тем,  с увеличением расстояния из-за влияния сферичности Земли происходит уменьшение плотности потока энергии отраженной волны в направлении приемной антенны. Таким образом, противофазные прямая и отраженная волны будут в меньшей степени гасить друг друга, что и ведет к росту уровня поля около антенны. Очевидно, в рассматриваемых условиях  последний фактор оказался сильнее первых.

При дальнейшем увеличении расстояния прием происходит в зоне полутени, и при расчетах следует учитывать явление дифракции. Непосредственный расчет довольно сложен, поэтому более рацинально будет воспльзоваться статистическими методами и моделями. Рассмотрим одну из таких моделей, которая приведена в [7].

3. Статистическая модель расчета затухания мощности поля УКВ.