Расчёт приемной антенны для магистральной радиосвязи (пункт передачи – Волгоград, пункт приёма – Кемерово), страница 2

По таблицам Брадиса найдём   зная

2 Определение оптимальной рабочей частоты

Оптимальная рабочая частота представляет собой наиболее подходящую частоту для ведения радиовещания в заданных условиях.

Оптимальная рабочая частота находится из условия:

Fопт = 0.85Fmax                                                                                      (2,1)

где Fmax определим по учебнику  Г.П. Грудинской "Распространение радиоволн" ( параграф: "Преломление и отражение радиоволн в ионосфере" )

                                                          (2,2)                                                  где  h - высота отражающего слоя;

 - радиус Земли

- электронная  концентрация слоя F2

Подставим найденные значения в (2,2)

Таким образом

Рабочая длина волны

3 Определение множителя ослабления пространственой волны

Расчёт производится по учебнику Долуханова М.П. "Распространение радиоволн" стр.297-302

Мы можем применить упращённый метод расчёта коэффициента затухания, т.к. у нас происходит отражение от области F2.                                                     

Коэффициент поглощения в ионосфере определяется по формуле

                                               (3,2)

где А - коэффициент, неотклоняющее поглощения в слое F2 от критической длинны волны сигнала, определяется по графикам в зависимости от частоты слоя Е и расстояния скачка ( Долуханова М.П. "Распространение радиоволн" стр.302 )

B - отклоняющии коэффициент характеризующии отклоняющее поглощение ( по графику Долуханова М.П. "Распространение радиоволн" стр.301 )

Поглощение в ионезированной области пропорционально максимальному значению электронной концентрации, которая связанна с критической частотой соотношением:

Откуда :

Следовательно критическая частота равна:

Зная критическу частоту найдём коэффициенты по графикам :

Fl - частота продольного гиромагнитного резонанса, который обычно считают 0.8 МГц.

Определим коэффициент поглощения Г по формуле (3.2)

4. Определение коэффициента усиления приемной антенны

Запишим формулу для определения мощности на входе приёмной антенны

из этой формулы выведим коэффициент усиленияие приёмной антенны :

5. Выбор типа приемной антенны

Следует иметь в виду, что Ку антенны тропосферной линии растёт не прямо пропорционально поверхности её раскрыва, а медленнее, что можно обьяснить уменьшением рассеивающего объёма тропосферы при сужении ДН, поэтому в качестве приемных антенн в этом диапазоне широко используются антенны бегущей волны.  

Расчитаем антенну бегущей волны для магистральной линии связи :

Антенной бегущей волны называется система вибраторов в которой фазы токов, питающих вибраторы подчиняются закону *kd. Переменно-фазное возбуждение вибраторов в рещётке по сравнению с симфазным имеют ряд преимуществ, к которым, в частности, относится возможность согласования антенны с питающей линией в более широком диапозоне частот. Расчитаем систему вибраторов, которые питаются линией, расположеной вдоль оси решётки. Если линия, например коаксиальный кабель заполнена диэлектриком с диэлектрической проницаемостью 0, то фазовая скорость в линии должна быть меньше скорости света, однако в кабеле на большую мощность  внутреннии проводник обматывают нитью или перфарированной прямоугольной лентой с шагом навивки 1-2 диаметра кабеля, на которую накладывают внешне гафрированный проводник из меди или алюминия.  Для уменьшения диэлектрических потерь используют диэлектрики с малыми потерями, поэтому  фазовая скорость в волноводе будет примерно равной скорости света. Внешнии проводник кабеля выполняется цельно тянутым или сварным и имеет внешнии зашитный покров.