www.wikidata.uk-ua.nina.az

Поширення радіохвиль Поширенням радіохвиль у просторі поведінка радіохвиль коли вони подорожують або поширюються від одн

Поширення радіохвиль

Поширенням радіохвиль у просторі — поведінка радіохвиль, коли вони подорожують або поширюються від однієї точки до іншої у вакуумі або в різні частини атмосфери.:26‑1 Подібно світловим хвилям, на радіохвилі впливають явища відбиття, заломлення, дифракції, поглинання, поляризації та розсіювання. Як форма електромагнітного випромінювання, як і на світлові хвилі, на радіохвилі впливають явища відбиття, заломлення, дифракції, поглинання, поляризації та розсіювання. Розуміння впливу змінних умов на розповсюдження радіохвиль має багато практичних застосувань, від вибору частот для аматорського радіозв’язку, міжнародних короткохвильових мовників до проектування надійних мобільних телефонних систем, радіонавігації та роботи радарних систем.

На практиці, для радіопередачі використовуються кілька різних типів розповсюдження. Поширення в прямій видимості означає радіохвилі, які поширюються по прямій лінії від передавальної до приймальної антени. Передача по лінії прямої видимості використовується для радіопередач на середні відстані, як-от мобільні телефони, радіотелефони, рації, бездротові мережі, FM-радіо, телевізійне мовлення, радар і супутниковий зв’язок (наприклад, супутникове телебачення). Передача в прямій видимості на поверхні Землі обмежена відстанню до візуального горизонту, яка залежить від висоти передавальної та приймальної антен. Це єдиний можливий метод розповсюдження на мікрохвильових частотах і вище.

На нижчих частотах у діапазонах середніх, довгих і наддовгих хвиль, дифракція дозволяє радіохвилям огинати пагорби та інші перешкоди і поширюватися за горизонт, слідуючи контуру Землі. Це називаються поверхневими або наземними хвилями. АМ-мовлення та аматорські радіостанції використовують наземні хвилі для покриття зони їхнього мовлення. Коли частота стає нижчою, затухання з відстанню зменшується, тому наземні хвилі від наддовгих (VLF) до надзвичайно довгих (ELF) можна використовувати для зв’язку по всьому світу. Хвилі від VLF до ELF можуть проникати на значні відстані через воду та землю, і ці частоти використовуються для комунікацій із підземними забудовами та військового зв’язку із підводними човнами.

На середніх і коротких частотах радіохвилі можуть заломлюватися від іоносфери. Це означає, що середні та короткі радіохвилі, що передаються під кутом у небо, можуть заломлюватися назад на Землю на великих відстанях за горизонтом – навіть на трансконтинентальних відстанях. Дане явище використовується радіоаматорами для зв'язку з операторами в дальніх країнах і короткохвильовими мовниками для трансляції на міжнародному рівні.

Крім того, існує кілька менш поширених механізмів розповсюдження радіохвиль, таких як тропосферне розсіювання, тропосферний канал (дуктування) на частотах VHF і хвилі з ближнім вертикальним падінням (NVIS), які використовуються, коли необхідний ВЧ-зв’язок у межах кількох сотень кільметрів.

Поширення радіохвиль у вільному просторі Редагувати

У вільному просторі, або вакуумі всі електромагнітні хвилі (радіо, світлові, рентгенівські тощо) підпорядковуються закону обернених квадратів, згідно якого щільність потоку енергії електромагнітної хвилі обернено пропорційна квадрату відстані від точкового джерела:

Швидкість розповсюдження радіохвиль у вакуумі приблизно дорівнює швидкості світла і становить 299 792 458 м/с. У інших середовищах перенесення відбувається з фазовою швидкістю, що відрізняється від швидкості світла і розраховується за формулою:

де — абсолютна діелектрична проникність середовища, — абсолютна магнітна проникність середовища.

Способи поширення радіохвиль Редагувати

У межах видимості Редагувати

Цей спосіб поширення радіохвиль можливий за умови прямої видимості між передавальною і приймальною антенами. Найзастосовнішим є метод поширення радіохвиль діапазону УКХ і вищих частот. Прикладом може бути зв'язок між супутником і наземною антеною. Важливим чинником, що слід враховувати за такого способу пересилання, є явище відбиття радіохвиль.

Дальність пересилання на разі дорівнює відстані до горизонту, яка розраховується за такою формулою:

де — відстань від антени до горизонту (км), — висота антени (м), — поправочний коефіцієнт, що враховує рефракцію. Як правило, K = 4/3.

Таким чином, при висоті антени 100 м, вона зможе пересилати сигнал на максимальну відстань близько 35 км.

Наступна формула дозволяє розрахувати максимальну дальність зв'язку між двома антенами за умови прямої видимості:

де — висота першої антени, — висота другої антени.

Іоносферне поширення Редагувати

Відбивання радіохвиль від шарів іоносфери вдень і вночі.

Іоносферне поширення радіохвиль можливе в результаті їх відбиття і заломлення в іоносфері.

Іоносфера — область у верхніх шарах атмосфери, що характеризується великим скупченням вільних іонів і електронів. Саме наявність в іоносфері вільних електронів надає можливість радіозв'язку. Іоносфера має властивості відбиття, заломлення і послаблення радіосигналів. Найважливішою областю в іоносфері є F-шар. Завдяки відбиттю радіохвиль від цього шару іоносфери можлива пересилання радіосигналів короткохвильового діапазону на величезні відстані (кілька тисяч кілометрів). Несні властивості F-шару іоносфери були виявлені у 1926 році англійським фізиком Едвардом Епплтоном, тому цей шар також носить назву «шар Епплтона». У найбільш густих областях F шару густина може сягати трильйона електронів на кубічний метр.

Прогнозування методів іоносферного проходження сигналів становить значний інтерес для радіоаматорів. Поширення радіохвиль у реальному часі може бути оцінене шляхом прослуховування сигналів спеціальних радіомаяків (англ. Radio propagation beacon[en]).

Іонізація іоносфери зумовлена, головним чином, випромінюванням від Сонця, і її рівень змінюється з часом. Він залежить від часу доби, пори року, космічної погоди і від багатьох інших зовнішніх впливів.

Примітки Редагувати

  1. Westman, H.P., ред. (1968). Reference Data for Radio Engineers (вид. Fifth). Howard W. Sams and Co. ISBN 0-672-20678-1. LCCN 43-14665. 
  2. Demetrius T Paris and F. Kenneth Hurd, Basic Electromagnetic Theory, McGraw Hill, New York 1969 ISBN 0-07-048470-8, Chapter 8 (англ.)
  3. Paris, Demetrius T.; Hurd, F. Kenneth (1969). Basic Electromagnetic Theory. New York, NY: McGraw Hill. Chapter 8. ISBN 0-07-048470-8.  Проігноровано невідомий параметр |name-list-style= (довідка)
  4. ↑ Amjad Umar. Mobile Computing And Wireless Communications: Applications, Networks, Platforms, Architectures and Security. — nge solutions, inc, 2004. — 712 с. — ISBN 9780975918203.
  5. (англ). Архів оригіналу за 28 березня 2015. Процитовано 2 травня 2015. 
  6. Ian Poole. HF Ionospheric Radio Signal Propagation. Radio-Electronics.com (англ). Процитовано 2 травня 2015. 


Це незавершена стаття пов'язана з радіо.
Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її.
Це незавершена стаття з військових технологій та принципів роботи військової техніки.
Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її.


Помилка цитування: Теги <ref> існують для групи під назвою «lower-alpha», але не знайдено відповідного тегу <references group="lower-alpha"/>

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри
Дата публікації:
Poshirennyam radiohvil u prostori povedinka radiohvil koli voni podorozhuyut abo poshiryuyutsya vid odniyeyi tochki do inshoyi u vakuumi abo v rizni chastini atmosferi 1 26 1 Podibno svitlovim hvilyam na radiohvili vplivayut yavisha vidbittya zalomlennya difrakciyi poglinannya polyarizaciyi ta rozsiyuvannya 2 Yak forma elektromagnitnogo viprominyuvannya yak i na svitlovi hvili na radiohvili vplivayut yavisha vidbittya zalomlennya difrakciyi poglinannya polyarizaciyi ta rozsiyuvannya 3 Rozuminnya vplivu zminnih umov na rozpovsyudzhennya radiohvil maye bagato praktichnih zastosuvan vid viboru chastot dlya amatorskogo radiozv yazku mizhnarodnih korotkohvilovih movnikiv do proektuvannya nadijnih mobilnih telefonnih sistem radionavigaciyi ta roboti radarnih sistem Na praktici dlya radioperedachi vikoristovuyutsya kilka riznih tipiv rozpovsyudzhennya Poshirennya v pryamij vidimosti oznachaye radiohvili yaki poshiryuyutsya po pryamij liniyi vid peredavalnoyi do prijmalnoyi anteni Peredacha po liniyi pryamoyi vidimosti vikoristovuyetsya dlya radioperedach na seredni vidstani yak ot mobilni telefoni radiotelefoni raciyi bezdrotovi merezhi FM radio televizijne movlennya radar i suputnikovij zv yazok napriklad suputnikove telebachennya Peredacha v pryamij vidimosti na poverhni Zemli obmezhena vidstannyu do vizualnogo gorizontu yaka zalezhit vid visoti peredavalnoyi ta prijmalnoyi anten Ce yedinij mozhlivij metod rozpovsyudzhennya na mikrohvilovih chastotah i vishe a Na nizhchih chastotah u diapazonah serednih dovgih i naddovgih hvil difrakciya dozvolyaye radiohvilyam oginati pagorbi ta inshi pereshkodi i poshiryuvatisya za gorizont sliduyuchi konturu Zemli Ce nazivayutsya poverhnevimi abo nazemnimi hvilyami AM movlennya ta amatorski radiostanciyi vikoristovuyut nazemni hvili dlya pokrittya zoni yihnogo movlennya Koli chastota staye nizhchoyu zatuhannya z vidstannyu zmenshuyetsya tomu nazemni hvili vid naddovgih VLF do nadzvichajno dovgih ELF mozhna vikoristovuvati dlya zv yazku po vsomu svitu Hvili vid VLF do ELF mozhut pronikati na znachni vidstani cherez vodu ta zemlyu i ci chastoti vikoristovuyutsya dlya komunikacij iz pidzemnimi zabudovami ta vijskovogo zv yazku iz pidvodnimi chovnami Na serednih i korotkih chastotah radiohvili mozhut zalomlyuvatisya vid ionosferi b Ce oznachaye sho seredni ta korotki radiohvili sho peredayutsya pid kutom u nebo mozhut zalomlyuvatisya nazad na Zemlyu na velikih vidstanyah za gorizontom navit na transkontinentalnih vidstanyah Dane yavishe vikoristovuyetsya radioamatorami dlya zv yazku z operatorami v dalnih krayinah i korotkohvilovimi movnikami dlya translyaciyi na mizhnarodnomu rivni c Krim togo isnuye kilka mensh poshirenih mehanizmiv rozpovsyudzhennya radiohvil takih yak troposferne rozsiyuvannya troposfernij kanal duktuvannya na chastotah VHF i hvili z blizhnim vertikalnim padinnyam NVIS yaki vikoristovuyutsya koli neobhidnij VCh zv yazok u mezhah kilkoh soten kilmetriv Zmist 1 Poshirennya radiohvil u vilnomu prostori 2 Sposobi poshirennya radiohvil 2 1 U mezhah vidimosti 2 2 Ionosferne poshirennya 3 PrimitkiPoshirennya radiohvil u vilnomu prostori RedaguvatiU vilnomu prostori abo vakuumi vsi elektromagnitni hvili radio svitlovi rentgenivski tosho pidporyadkovuyutsya zakonu obernenih kvadrativ zgidno yakogo shilnist potoku energiyi elektromagnitnoyi hvili oberneno proporcijna kvadratu vidstani vid tochkovogo dzherela r 0 1 r 2 displaystyle rho 0 sim frac 1 r 2 nbsp Shvidkist rozpovsyudzhennya radiohvil u vakuumi priblizno dorivnyuye shvidkosti svitla i stanovit 299 792 458 m s U inshih seredovishah perenesennya vidbuvayetsya z fazovoyu shvidkistyu sho vidriznyayetsya vid shvidkosti svitla i rozrahovuyetsya za formuloyu n 1 e a m a displaystyle nu frac 1 sqrt varepsilon a mu a nbsp de e a e e 0 displaystyle varepsilon a varepsilon varepsilon 0 nbsp absolyutna dielektrichna proniknist seredovisha m a m m 0 displaystyle mu a mu mu 0 nbsp absolyutna magnitna proniknist seredovisha Sposobi poshirennya radiohvil RedaguvatiU mezhah vidimosti Redaguvati Cej sposib poshirennya radiohvil mozhlivij za umovi pryamoyi vidimosti mizh peredavalnoyu i prijmalnoyu antenami Najzastosovnishim ye metod poshirennya radiohvil diapazonu UKH i vishih chastot Prikladom mozhe buti zv yazok mizh suputnikom i nazemnoyu antenoyu Vazhlivim chinnikom sho slid vrahovuvati za takogo sposobu peresilannya ye yavishe vidbittya radiohvil Dalnist peresilannya na razi dorivnyuye vidstani do gorizontu yaka rozrahovuyetsya za takoyu formuloyu 4 d 3 57 K h displaystyle d approx 3 57 sqrt Kh nbsp de d displaystyle d nbsp vidstan vid anteni do gorizontu km h displaystyle h nbsp visota anteni m K displaystyle K nbsp popravochnij koeficiyent sho vrahovuye refrakciyu Yak pravilo K 4 3 Takim chinom pri visoti anteni 100 m vona zmozhe peresilati signal na maksimalnu vidstan blizko 35 km 4 Nastupna formula dozvolyaye rozrahuvati maksimalnu dalnist zv yazku mizh dvoma antenami za umovi pryamoyi vidimosti d 3 57 K h 1 K h 2 displaystyle d approx 3 57 sqrt Kh 1 sqrt Kh 2 nbsp de h 1 displaystyle h 1 nbsp visota pershoyi anteni h 2 displaystyle h 2 nbsp visota drugoyi anteni Ionosferne poshirennya Redaguvati nbsp Vidbivannya radiohvil vid shariv ionosferi vden i vnochi Ionosferne poshirennya radiohvil mozhlive v rezultati yih vidbittya i zalomlennya v ionosferi Ionosfera oblast u verhnih sharah atmosferi sho harakterizuyetsya velikim skupchennyam vilnih ioniv i elektroniv Same nayavnist v ionosferi vilnih elektroniv nadaye mozhlivist radiozv yazku Ionosfera maye vlastivosti vidbittya zalomlennya i poslablennya radiosignaliv Najvazhlivishoyu oblastyu v ionosferi ye F shar Zavdyaki vidbittyu radiohvil vid cogo sharu ionosferi mozhliva peresilannya radiosignaliv korotkohvilovogo diapazonu na velichezni vidstani kilka tisyach kilometriv Nesni vlastivosti F sharu ionosferi buli viyavleni u 1926 roci anglijskim fizikom Edvardom Eppltonom tomu cej shar takozh nosit nazvu shar Eppltona U najbilsh gustih oblastyah F sharu gustina mozhe syagati triljona elektroniv na kubichnij metr 5 Prognozuvannya metodiv ionosfernogo prohodzhennya signaliv stanovit znachnij interes dlya radioamatoriv Poshirennya radiohvil u realnomu chasi mozhe buti ocinene shlyahom prosluhovuvannya signaliv specialnih radiomayakiv angl Radio propagation beacon en Ionizaciya ionosferi zumovlena golovnim chinom viprominyuvannyam vid Soncya i yiyi riven zminyuyetsya z chasom Vin zalezhit vid chasu dobi pori roku kosmichnoyi pogodi i vid bagatoh inshih zovnishnih vpliviv 6 Primitki Redaguvati Westman H P red 1968 Reference Data for Radio Engineers vid Fifth Howard W Sams and Co ISBN 0 672 20678 1 LCCN 43 14665 Demetrius T Paris and F Kenneth Hurd Basic Electromagnetic Theory McGraw Hill New York 1969 ISBN 0 07 048470 8 Chapter 8 angl Paris Demetrius T Hurd F Kenneth 1969 Basic Electromagnetic Theory New York NY McGraw Hill Chapter 8 ISBN 0 07 048470 8 Proignorovano nevidomij parametr name list style dovidka a b Amjad Umar Mobile Computing And Wireless Communications Applications Networks Platforms Architectures and Security nge solutions inc 2004 712 s ISBN 9780975918203 Ionospheric Propagation explained angl Arhiv originalu za 28 bereznya 2015 Procitovano 2 travnya 2015 Ian Poole HF Ionospheric Radio Signal Propagation Radio Electronics com angl Procitovano 2 travnya 2015 nbsp Ce nezavershena stattya pov yazana z radio Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi nbsp Ce nezavershena stattya z vijskovih tehnologij ta principiv roboti vijskovoyi tehniki Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi Pomilka cituvannya Tegi lt ref gt isnuyut dlya grupi pid nazvoyu lower alpha ale ne znajdeno vidpovidnogo tegu lt references group lower alpha gt Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Poshirennya radiohvil amp oldid 39469779