ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Распространение радиоволн в холмистой местности в пределах прямой видимости из "Распространение радиоволн Издание 4 " Помещенная в свободном пространстве изотропная антенна излучает энергию во всех направлениях, и, следовательно, во всех точках окружающего пространства (не на очень больших удалениях от излучателя) плотность потока энергии имеет конечное значение. Рассмотрим способ передачи энергии радиоволны в точку В (рис, 2.53), находящуюся на удалении г от источника. [c.101] Вопрос о форме пространства, эффективно участвующего в пе редаче энергии, допускает и аналитическое решение на основе принципа Гюйгенса и представлений о зонах Френеля (см. параграф 2.3). [c.101] Принцип Гюйгенса, в его наиболее элементарной формулировке, утверждает, что каждая точка фронта распространяющейся волны (созданной некоторым первичным источником) является источником новой вторичной сферической волны. Принцип Гюйгенса позволяет вычислить электромагнитное поле в любой точке пространства по известным значениям поля на некоторой поверхности. [c.101] Как показывает ф-ла (2.82), для определения поля в точке М в общем случае нужно знать не только значения на поверхности 5, но и значения производной от по нормали к поверхности. Следует отметить, что интегрирование должно производиться по всей поверхности 5, включая и те ее элементы, которые не вид ны из точки М. [c.102] В курсах оптики показывается, что действия смежных зон высших порядков взаимно компенсируются, притом чем больше порядковый номер зон, тем полнее осуществляется эта компенсация. В результате такой попарной нейтрализации смежных зон совокупное действие всех зон эквивалентно действию примерно половины первой зоны. Таким образом, первая зона Френеля (с известным запасом ) и ограничивает область пространства, существенно участвующего в процессе распространения волн. [c.104] В диапазоне волн короче 100 м радиус первой зоны обычно м/ного меньше длины трассы. [c.105] Общий вывод заключается в том, что энергия радиоволны передается не по нитевидному каналу, а в пределах вполне конкретного объема пространства, имеющего форму эллипсоида вращения н ограниченного первой зоной Френеля. [c.105] Часто приходится встречаться со случаями, когда антенны корреспондирующих станций находятся в пределах прямой видимости, однако сама трасса проходит над холмистой местностью. Особенно часто подобные условия возникают при строительстве радиорелейных линий связи, значение которых в системе связи СССР, как известно, очень велико и с каждым годом будет все возрастать. В, связи с этим следует напомнить, что типичным ландшафтом для большинства материков является не ровная, пустынная местность, а слабопересеченная, иными словами, холмистая местность. [c.105] Ввиду малости угла у размер х можно отождествить с искомой большой полуосью эллипса а на поверхности Земли. [c.107] Малая полуось эллипса, ограничивающего первую зону Френеля на поверхности Земли, примерно равна величине Ь. [c.107] Размеры существенной области, в пределах которой формируется отраженная волна, довольно значительны, как это следует из рассматриваемого ниже примера. [c.107] Пример 2 17. Определить размеры области, ограниченной на поверхности Земли первой зоной Френеля, в пределах которой формируется отраженная волна, при следующих данных длина трассы г=50 км, высоты антенн hi = /12 = 50 м длина волны = 10 см. [c.107] В поперечном направлении малая ось эллипса, ограничивающего сущест венную область, равна 35 м. [c.107] Высоты антенн Ai и hz на холмах / и /V надо выбрать с таким расчетом, чтобы просветы над холмами // и /// превышали значения b j и bjjj и чтобы, как говорят, была обеспечена на всем пути распространения радиоволн чистота первой зоны Френеля . [c.108] На практике определение необходимых просветов осуществляется в несколько более сложных условиях, чем это показано на рис. 2.61, ибо рельеф местности обычно задается в виде отметок (высот) над уровнем моря поэтому приходится учитывать сферичность Земли. Сделать это проще всею графическим методом, который описывается ниже. [c.108] Построение профиля выполнено на рис. 2.62. Нужно помнить. [c.109] Линии одинаковых высот повторяют параболическую форму поверхности Земли. Расстояния между смежными кривыми одинаковы. На такую сетку можно нанести профиль местности, вычислить для каждой вершины по ф-ле (2.94) необходимый просвет, отложить эти просветы над опасными вершинами и провести прямую, соединяющую антенны Л и 5 так, чтобы она целиком проходила над всеми необходимыми просветами. Такое построение показано на рис. 2.63. [c.110] В оптике для оценки степени шеро ватости отражающей поверхности широко пользуются критерием Рэлея. Это понятие можно с успехом применить и при изучении вопросов распространения радиоволн. Задача формулируется та1К. Имеет ся шероховатая поверхность, на которую под углом скольжения у падает радиоволна. Необходимо определить, при какой высоте неровностей нарушается зеркальный характер отражений и отраженная волна будет диффузно ра осеиваться (рис. 2.64). Допустим для простоты, что все неровности имеют одинаковую высоту Н, в противном случае можно говорить о средней высоте неровностей. На рис. 2.65 сплошной л)инией показана плоскость, являющаяся нижней границей, а пунктирной — плоскость, являющаяся верхней границей неровностей. [c.110] условие, при выполнении которого данную поверхность можно считать гладкой. [c.111] Приведенная формула показывает, что высота неровностей, при которой отражения приобретают диффузный характер, зависит не только от длины волны, но и от угла скольжения у. Чем меньше угол скольжения, тем выше должны быть препятствия, при которых отражения приобретают диффузный характер. [c.111] Вернуться к основной статье