![]() |
Лекция 2: ОСЛАБЛЕНИЕ НАПРЯЖЕННОСТИ ПОЛЯ
РАДИОВОЛН В АТМОСФЕРЕ
План занятия:
Время |
№п/п |
Содержание раскрываемого вопроса: |
45 мин. |
1 |
Основные энергетические соотношения для радиотрасс в свободном пространстве |
45 мин. |
2 |
Ослабление поля в свободном пространстве. Множитель ослабления |
2.1. Основные энергетические соотношения для радиотрасс в свободном пространстве
Для оценки возможности обеспечения связи РРЛ и телерадиовещания используются энергетические характеристики. С целью раскрытия сущности этих характеристик необходимо поэтапно рассмотреть особенности распространения УКВ радиоволн.
Рассмотрим вариант распространения радиоволн в
свободном пространстве. При распространении радиоволн в свободном пространстве
(где отсутствуют молекулы, атомы и свободные заряды) изменение плотности потока
мощности определяется только сферической расходимостью фронта волны (рис.
2.1). Относительная диэлектрическая проницаемость и
относительная магнитная проницаемость
свободного
пространства равны единице.
![]() |
Рис. 2.1. Сферическое распространение радиоволн
В данном случае плотность потока мощности
(модуль вектора Пойтинга , Вт/м2)
на расстоянии
от
ненаправленного излучателя определяется равенством
, (2.1.1)
где Р – мощность, подводимая к излучателю, Вт.
, (2.1.2)
где - эффективное значение
напряженности электрического поля, В/м;
- волновое
сопротивление свободного пространства (в системе единиц СИ ;
),
. (2.1.3)
В случае применения направленных антенн, в
направлении максимума излучения энергии значения и
можно получить из следующих
выражений:
; (2.1.4)
, (2.1.6)
где G - коэффициент направленного действия передающей антенны, т.е. отношение мощности, подводимой к ненаправленному излучателю к той мощности, которую необходимо подвести к реальной антенне, ориентированной максимумом излучения на точку приема, чтобы создать в ней одну и ту же напряженность поля или плотность потока мощности (пологается, что к.п.д. антенны достаточно высокий, hа=1). В общем случае напряженность поля и плотность потока мощности во всех направлениях будут определяться выражениями:
; (2.1.7)
, (2.1.8)
где – нормированная
характеристика направленности передающей антенны по напряженности поля;
и
- углы в вертикальной и
горизонтальной плоскостях, отсчитываемые от направления максимального излучения
антенны (
).
![]() |
Рис. 2.2. Структурная схема радиоканала
Обозначим мощность передатчика через Р1,
коэффициент полезного действия системы передачи энергии от передатчика к передающей
антенне через , коэффициенты
усиления передающей и приемной антенн через G1, G2,
коэффициент полезного действия передачи энергии от приемной антенны на вход
приемника через
. С учетом
принятых обозначений плотность потока мощности в направлении максимального
излучения будет определяться формулой
. (2.1.9)
Для определения мощности сигнала на входе
приемника необходимо умножить значение модуля вектора Пойтинга на действующую площадь приемной
антенны
и к.п.д приемного фидера
:
,
(2.1.10)
.
(2.1.11)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.