Распространение радиоволн. Антенны

Глава 6 РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН. АНТЕННЫ [c.211]

Большую роль в развитии радиотехники сыграли достижения советской радиофизики и в области электродинамики. Результаты проведенных здесь исследований оказали существенное влияние в первую очередь на теорию антенных систем и на углубление теории распространения радиоволн. [c.321]

Влияние условий распространения радиоволн. В реальных условиях на дальность действия радиолокаторов существенно влияют условия распространения радиоволн на трассах радиолокатор — цель и цель — радиолокатор. Если радиолокатор и цель расположены вблизи земной поверхности (напр., в морской Р.), то ослабление интенсивности радиоволн происходит быстрее, чем в свободном пространстве. Применение остронаправленных передающих и приемных антенн снижает этот эффект, но не устраняет его полностью. В этом [c.291]

Поляризация при излучении. Возбуждая волну в пружине , вы создаете нужное состояние поляризации, задавая направление встряхивания. Точно так же поляризация радиоволн или микро-г-олн, испускаемых антенной, зависит от того, как движутся электроны в антенне. Если антенна представляет собой прямой отрезок провода, расположенный перпендикулярно оси г, то колебание электронов вдоль провода приводит к колебанию электрических силовых линий в этом же направлении и электрическое поле в электромагнитной волне, распространяющееся вдоль г, имеет линейную поляризацию, параллельную антенне. Излучение в других направлениях также линейно поляризовано вектор электрического поля перпендикулярен направлению распространения излучения антенны и лежит в меридиональной плоскости, образованной этим направлением н антенной (см. п. 7.5). Если имеются две прямые антенны, одна из которых направлена вдоль х и вторая — вдоль у, и если они нахо- [c.364]

РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН ПРИ ПОДНЯТЫХ ПЕРЕДАЮЩЕЙ И ПРИЕМНОЙ АНТЕННАХ [c.33]

РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН ПРИ РАСПОЛОЖЕНИИ АНТЕНН НЕПОСРЕДСТВЕННО У ГРАНИЦЫ РАЗДЕЛА [c.61]

Стало быть, при распространении радиоволн в условиях холмистой местности с отражениями от поверхности Земли, как правило, можно не считаться. Холмы здесь влияют на условия распространения совершенно иначе, а именно, экранируя область, в которой распространяется энергия волны, они вызывают эффект ослабления. Задача проектировщика линии связи, проходящей в холмистой местности, заключается в таком выборе местоположения антенн и их высот, при котором существенная область целиком проходит над вершинами холмов. В подобных условиях холмы не будут порождать ослабления поля волны, множитель ослабления [c.107]

Р. применяются для передачи информации без проводов на разл. расстояния. Передаются речь, музыка (радиовещание), телеграфные сигналы (радиосвязь), изображения (телевидение). Р. используются для обнаружения и определения положения разл. объектов (радиолокация) и т. п. Практич. использование Р. с теми или иными частотами связано с особенностями распространения радиоволн, условиями их генерации и излучения (см. Антенна). В табл. 2 приведено деление Р. на диапазоны, установленное междунар. регламентом радиосвязи. [c.608]

В-третьих, наблюдатели на Земле должны иметь возможность следить-за ракетой и на протяжении всего времени хорошо знать ее местоположение, скорость и ускорение. Слежение за кораблем и прием с него телеинформации требует использования очень больших наземных антенн, весьма сложных прецизионных измерительных приборов, а также хорошего знания особенностей распространения радиоволн в тропосфера и ионосфере. Из-за вращения Земли потребуется комплексное слежение с использованием сети станций, размещенных по всему земному шару. Отсутствие такой координированной сети может задержать развитие космических полетов. [c.617]

Рассмотрим теперь наземную антенну. На рис. 20.3 показана типичная спиральная антенна с круговой поляризацией, подобная тем, какие сейчас используются в системах телеметрии. Эта антенна имеет ширину луча около 30° и эффективную площадь примерно 50 фут . Очевидно, что для приема слабых сигналов из космоса должны использоваться антенны со значительно большими физическими размерами и эффективной площадью. К счастью, благодаря развитию радиоастрономии, в настоящее время уже накоплен значительный опыт работы с большими антеннами. На рис. 20.4 показан 40-футовый параболический рефлектор с облучателем, который использовался Национальным бюро стандартов в экспериментах по распространению радиоволн. В настоящее время на испытательном ракетном центре Военно-воздушных сил во Флориде для приема слабых сигналов от системы телеметрии начинают применяться антенны с диаметром отражателя 60 футов. [c.625]

Широкое использование их для практических целей одновременно ставило задачи и перед другими разделами радиоэлектроники. Прежде всего, например, возникали вопросы, относящиеся к исследованию своеобразных колебательных систем, используемых в этой области техники. Подлежали глубокому рассмотрению вопросы внутренней электродинамики полых резонаторов и направляющих устройств. Ставились и разрешались вопросы внешней электродинамики, главным образом в связи с развитием радиолокации. Надо было теоретически и практически изучить излучение и прием радиоволн новых диапазонов. По-другому пришлось подойти к расчету и конструированию антенных устройств. Предстояло разобраться в явлениях отражения ультракоротких волн от различных целей , начиная от простых геометрических фигур и кончая сложными телами, какими на практике могли быть корабли, самолеты, ракеты, спутники Земли и другие объекты. Очень большое внимание надо было уделить вопросам распространения волн (влияния подстилающей поверхности, дифракции, рефракции, поляризации и др.). Были подвергнуты изучению явления поглощения и рассеяния ультракоротких волн естественными и искусственными образованиями в атмосфере, в газах, аэрозолях, при наличии метеорологических неоднородностей в атмосфере, отражения от метеорных следов и т. п. Находились в центре внимания также и задачи, связанные с отысканием способов уменьшения или полного устранения отражений этих волн и многое другое. Наконец, нужно было разработать совершенно новые методы измерений и создать для этого измерительную технику. [c.381]

Излучение и распространен и е радиоволн. Теоретические и экспериментальные исследования различных типов антенн для различных диапазонов длин волп и их электродинамич. расчет, а также изучение распространения электромагнитных волн в различных направляющих системах (волновод, коаксиальный кабель и двухпроводные линии, заме д-л я ю щ и е системы электронных приборов СВЧ, и т. п.) играют важную роль в создании систем [c.314]

Академик (1939 г.). Окончил в 1908 г. Петербургский политохпаческий институт, в котором затем работал преподавателем. В 1918—1921 гг. начальник Радиотехнической лаборатории Главного военно-инженерного управления, профессор МВТУ и профессор Института народного хозяйства, с 1938 г. руководитель Комиссии радиосвязи Академии наук СССР. Основные труды посвящены разработке теории и мелюдов расчета антенн, передающих и приемных устройств, а также исследованиям в области распространения радиоволн [c.291]

Интенсивное развитие дальних радиотелеграфных связей, потребовавшее тщательного изучения законов излучения и распространения радиоволн, способствовало становлению радиофизики как пограничной между физикой и радиотехникой области знания [48]. В новой области науки стали работать впоследствии известные ученые, в том числе лорд Рэлей, А. Пуанкаре, А. Зоммерфельд, Б. Ван-дер-Поль, М. В. Шулейкин н др. За два десятилетия развития радио в области науки о распространении радиоволн был накоплен большой экспериментальный и теоретический материал, ыозво-ляющ ий приближенно рассчитывать напряженность электромагнитного поля длинных волн в зависимости от мощности передатчика, расстояния и высоты антенны. Опыт и теория показывали, что сила сигнала в точке приема пропорциональна длине волны. Эти данные способствовали развитию радиосвязи на все более длинных волнах. К концу второго десятилетия длина волн некоторых передатчиков достигла 20 тыс. и даже [c.318]

Электродинамика, в осн. опирающаяся на ур-ния Максвелла в линейных средах, обеспечила понимание процессов излучения, распространения и приёма радиоволн. Это позволило создать разд. элементы радиоаппаратуры как в ДВ-диапазонах (системы с сосредоточ. параметрами — колебат. контуры, фильтры, преобразователи и т. п.), так и в КВ-диапазонах (системы с распределёнными параметрами — линии передачи, волноводы, объёмные резонаторы, аттенюаторы и т. п.). Осн, направления исследования излучение и распространение радиоволн в раэл. средах (напр., в кос-мич. плазме), с учётом анизотропии, поглощения, рефракции и дифракции, рассеяния, отражения и нелинейных эффектов, связанных со взаимодействием излучения с веществом, создание мн. типов антенн. [c.236]

Влияние поверхности Земли на распространение радиоволн определяется как электрнч. параметрами е и о грунтов II водных пространств, образующих земную. кору, так и структурой поверхности Земли, т. е. её кривизной и неоднородностью. Р. р.— процесс, захватывающий большую область пространства, но наиб, существ, роль в Р. р. играет область, ограняченная поверхностью, имеющей форму эллипсоида вращения, в фокусах к-рого Д и В на расстоянии г расположены передатчик и приёмник (радиотрасса, рис. 2). Большая ось эллипсоида равна г - - к(л/4), малая ось определяется размерами первой Френеля зоны и У Яг/2. Ширина трассы уменьшается с убыванием А,. Если высоты zi и zj, на к-рых расположены антенны передатчика и приёмника над поверхностью Земли, велики по сравнению с А, то эллипсоид не касается поверхности Земли я она не влияет на Р. р. (рис. 2, а). При понижении обеих или одной из конечных точек радиотрассы (или увеличении длины волны) поверхность Земли пересекает эллипсоид. В этом случае на Р. р. оказывают влияние электрич. параметры области поверхности Земли, ограниченной эллипсом сечения, вытянутым вдоль трассы. При сохранении условий zj/A 1 и Zj/A 1 в точке приёма возникает интерференция [c.256]

Дальность действия радиоустройств зависит от их технических параметров, условий распространения радиоволн, наличия н уровня помех, характеристик цели и получателя информации. В радиолокации максимальная дальность Дмакс зависит ОТ значения следующих величин энергии облучения изп, чувствительности приемника прм мин, максимального коэффициента усиления антенны G, длины волны X, высоты цели Н и антенны h, эффективной отражающей площади цели 5эфф. 5эфф зависит от размеров, формы, материала, пространственного положения (ракурса) цели (объекта) и длины волны РЛС. 5эфф различных целей имеет следующие значения человек, рубка подводной лодки — 1 м истребитель, танк — 10 м -, бомбардировщик, подводная лодка—100 средний корабль— 1000 крейсер, крупный город— 10 000 м . В табл. 7.10 приведены формулы максимальной дальности для различных радиолокационных станций (РЛС). [c.364]

В процессе раснространеиия радиоволн их поляризация может меняться нанр., в гиротропных средах из-за Фарадея яв.геиия Е поворачивается. Этим явлением пользуются при конструировании нек-рых волноводных элементов. Поворот плоскости поляризации при распространении радиоволн в ионосфере Земли часто нежелателен, в частности из-за поляризационных замираний. Его устраняют применением антенн со скрещенной или круговой поляризацией. [c.148]

РЕФРАКЦИЯ БЕРЕГОВАЯ — искажение направления раснространеиия радиоволн над поверхностью Земли нри переходе границы суша — море (береговой липии). Р. б. — явление, характерное для радиоволн, излучаемых и принимаемых антеннами, расположенными вблизи земной новерхности (з е м н ы с волпы). Амнлитуда и фаза земной волпы зависят от значения комплексной диэлектрич. нроннцае-мости 8 подстилающей поверхности (см. Распространение радиоволн). Т. к. на береговой линии е испытывает скачок нри переходе от моря к суше, то вблизи берега поле волны искажается. Если нормаль к фронту волны (вблизи Земли почти параллельная ее поверхности) образует с береговой линией угол б ф. О, то направление нормали прн переходе через береговую линию изменяется, что и представляет собой Р. б. [c.442]

Исследование Ван дер Поля и Бреммера (1937) было посвящено главным образом проблеме распространения радиоволн от вертикальной дипольной антенны вокруг шарообразной Земли. В своей статье они дают разложения для функций, дающих потенциал применительно к этой задаче, четырьмя различными способами. [c.251]

Один тип волны, являющийся ясным и строгим решением уравнений Максвелла, представляет собой волну, фронт которой наклонен вперед и которая следует вдоль плоской поверхности Земли, затухая как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях. Она поляризована таким образом, что вектор Н горизонтален. Эти волны называются волнами Ценнека, так как в 1907 г. Ценнек высказал мысль, что такие волны вызываются излучением вертикально расположенной дипольной антенны. Это предположение было подтверждено расчетами Зоммерфельда (1909), но в 1916 г. Вейль предложил другое преобразование, при котором этот компонент обращается в нуль. С современной точки зрения Вейль был прав волны Ценнека не присутствуют в излучении антенн, и, следовательно, они не играют никакой роли в дальнем распространении радиоволн. [c.425]

Решение задачи об отражении полутеневого поля необходимо для расчета двухзеркальных антенн, в которых угловые размеры большого зеркала превышают размеры углового малого зеркала (см. рис, 4.21) и края большого зеркала не освещены ГО полем (антенну такого типа имеет известный радиотелескоп в Ареснбо). Задача о дифракции полутеневого поля на кромке возникает при расчетах рупорно-параболических антенн (рис, 4.19) и в теории распространения радиоволн в гористых местностях, когда первичное поле испытывает последовательное рассеяние на двух или более вершинах. [c.125]

В реальных радиолиниях коэффициенты усиления приемной и передаган1ей антенн, как правило, больше единицы Кроме того, распространение радиоволны в различных средах (тропосфере, ионосфере, плазме] сопропождается дополнительными потерями (поглощение, преломление и т. п.), С учетом указанных факторов мощность сигнала на пхоДе приемника (в дБ) [c.285]

Книга предназначена для физиков и радиоинженеров, интересующихся дифракционными отлениями, а также для студентов старших курсов и аспирантов, специализирующихся по антеннам и распространению радиоволн. [c.2]

Описаны новые, более совершенные конструкции вертикальных вибраторов. Приведены формулы и графики для расчета напряженности поля при распространении радиоволн вдоль земли, новые более совершенные варианты синфазных. горизонтальных диапазонных антенн (антенны с активным диапазонным рефлектором, антенны, питаемые несимметричным фидером, поворотные много--влбраторные антенны, симметрирующие устройства в фидерных [c.3]

На трассах протяженностью 2000—4000 км в связи с малой эффективностью антенн и существенным влиянием рельефа местности на распространение радиоволн под весьма низкими углами наклона (А<2- 3°), соответствующими односкачковому типу распространения, можно ориентироваться также и на углы прихода при двухскачковом распространении. На таких и более длинных магистралях наиболее вероятные значения углов прихода изменяются в пределах [c.159]

Автор считает своим приятным долгом выразить глубокую благодарность профессору Б. В. Брауде за ряд ценных зам ечаний и коллективу кафедры антенн и распространения радиоволн ЛЭИС имени проф. М. А. Бонч-Бруевича за неоднократные совместные обсуждения методики изложения отдельных разделов курса. [c.6]

Пример 2.7. Определить напряженность поля, создаваемую на расстоянии 250 км от передающей станции при распространении радиоволн над влажной йочвой при следующих данных излучаемая мощность Р1=30 кет, длина волны =1200 м, коэффициент направленности антенны 01 = 1,5. [c.69]

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]

Прежде всего, необходимо четко себе представить, о каком усилении идет речь. Обозначим через дифр поле, создаваемое в точке В при отсутствии препятствия М, т. е. при дифракции радиоволн вокруг гладкой сферической поверхности Земли (предполагается, что точка В находится в области тени)-. Может показаться очевидным, что появление на пути распространения радиоволн дополнительного препятствия в виде высокой горы М должно повлечь за собой добавочное ослабление поля. Факты показывают, что наличие горных хребтов при некоторых условиях приводит к возникновению в точке В поля npeib превышающего ранее вычисленное значение дифр. Речь идет об усилении по сравнению с полем при дифракции радиоволн вокруг гладкой поверхности Земли. Этому явлению можно дать простое физическое объяснение. Обычно высота препятствия М МНОГО больше высот антенн и Поэтому вычисленные по ф-ле (2 87) множители ослабления F для четырех волн являются величинами одного порядка. Кроме того, в диапазоне укв коэффициенты отражения от почвы близки к единице. Следовательно, может случиться, что при благоприятных фазовых соотношениях поле в месте расположения приемной антенны будет в четыре раза превышать поле, вычисленное по ф-ле (2.87) для одного луча. [c.116]

Рассмотрим, как можно учесть влияние тропосферной рефракции на распространение радиоволн при поднятых передающей и приемной антеннах в условиях применимости интерференционных формул. Как известно, подобные условия встречаются только в диапазоне ультракоротких волн. Вывод интерференционных формул основывался на предположении, что как прямой, так и отраженный от поверхности Земли лучи распространяются по прямолинейным траекториям, притом с постоянной скоростью. В зеальных условиях ни одно из этих условий не выполняется, вследствие тропосферной рефракции и прямой, и отраженный от поверхности Земли лучи распространяются по криволинейным траекториям, обращенным выпуклостью вверх, как показано на рис. 3.3 сплошными линиями. На том же рисунке пунктиром показаны траектории лучей при отсутствий рефракции. Ясно, что геометрическая разность хода лучей, входящая в. илтерференционные [c.127]

Д. в. обусловливает мн. природные явления и широко используется в технике. Напр., все разновидности радуг объясняются спектр, расщеплением (из-за дисперсии света) и дифракцией солн, лучей в дождевых каплях, Д. в. в ионосферной плазме определяет частоту радиосигналов, отражающихся в данном слое ионосферы (см. Распространение радиоволн). На Д. в. основаны принципы действия мн, радиотехн., оптич. и др. устройств рефрактометров, антенн с частотным сканированием диаграмм направленности пт. д. См. также Дисперсия звука. ф Уизем Дж., Линейные и нелинейные волны, пер. с англ., М., 1977 Борн М., Вольф Э., Основы оптики, пер. с англ., 2 изд.. М., 1973. [c.166]

Р. сформировалась в 30—40-е гг. нии передачи, радиоволноводы, объ- шего проникновения в др. области благодаря бурному развитию радио- ёмные резонаторы и т. п.). Создание естествознания (геофизику и гидротехники, радиосвязи, радио- и теле- множества типов антенн и расчёта физику, акустику, биофизику и др.), веыдания и др. Появление радиоло- трасс распространения радиоволн в так и в др. области частот, мощностей кации и радионавигации потребовало атмосфере, земной коре, воде соста- и др. параметров, расширяющих тра-освоения новых диапазонов частот и вили содержание автономных раз- диц. сферы влияния Р. (релятивист-разработки общих физ. принципов делов Р. ская электроника больших мощно- [c.612]

В 1929 и 1930 гг. подобные работы в большом объеме были проведены Научно-испытательным полигоном связи Военно-Морского Флота (совместно с Остехбюро). Во время этих опытов было выявлено много деталей, относящихся к особенностям распространения ультракоротких волн. Были установлены и изучены дифракция радиоволн в условиях холмистой местности, отражение радиоволн от окружающих предметов, создающие сложную картину поля, влияние высоты расположения антенн передатчика и приемника корреспондирующих станций и т д. Было проверено действие пассивных ретрансляторов в виде полуволновых вибраторов, устанавливаемых на естественных возвышенностях. С их помощью удавалось осуществлять радиосвязь на ультракоротких волнах за пределами прямой видимости корреспондирующих радиостанций. [c.343]

Источники тока и потребители, установленные на автомобиле, при своей работе, подобно радиопередатчику, излучают электромагнитные колебания эти колебания могут мешать как работе радиоприемника, установленного на данном автомобиле, так и работе других радиоприемников, расположенных на некотором расстоянии от источника помех. Помехи при радиоприеме проявляются в виде щелчков и треска в репродукторе или наушниках при приеме телевизионных передач на экране телевизора возникают полосы и линии, мешающие приему изображения. Возникновение радиоволн, создающих помехи, объясняется тем, что в цепях электрооборудования автомобиля вследствие многократных и быстрых размыканий и замыканий, а также-вследствие проскакивания искр возникают колебания. Эти колебания в одних случаях непосредственно излучаются в пространство источниками помех, а в других случаях они распространяются в виде волн вдоль проводов, соединенных с источниками помех, а затем уже излучаются в пространство этими проводами, служащими передающими антеннами. В автомобилях с радиоприемниками колебания могут по проводам и другим связанным с источниками помех металлическим частям попадать непосредственно в радиоприемник. Возникающие на практике колебания перекрывают широкий диапазон частот. Они могут создавать помехи на всех используемых в радиотехнике диапазонах частот и на длинных, средних, коротких и ультракоротких волнах. Дальность распространения мешающих колебаний зависит от их частоты при частоте свыше 15 мггц эта дальность становится довольно значительной и может доходить до нескольких километров (помехи, создаваемые системой зажигания). [c.258]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...