А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Земна хвиля

Земна хвиля в діапазоні KB порівняно швидко згасає, через що дальність поширення KB біля поверхні Землі практично обмежується дистанцією менш 100 км.

Роль земної хвилі падає. Поля перешкод в Н Ч - частини цього діапазону все ще можуть визначатися відображеннями від іоносфери, і до частоти 60 МГц іоносферне розсіювання продовжує грати значну роль. У цій частині спектра можливо дуже високу якість звукового радіомовлення при дальності50 - 100 км.

Вертикальна приймальня антена з коливальним контуром, службовцям для її налаштування. Для прийому земної хвилі застосовують вертикально розташований прямолінійний провід. Для цього випадку легко розрахувати виникає в антені електрорушійну силу. Оскільки напрям дроти збігається з напрямком електричного поля, то на кожен сантиметр довжини антени виходить електрорушійна сила Е вольт. Повна електрорушійна сила в антені буде дорівнює El, де I - довжина ( висота) вертикального дроти.

Еліпсоїдальної область простору, істотна при поширенні радіохвиль (радиотрасс. А - випромінювач. В - приймач. | Діяльність пряної видимості г обмежена опукло-стю кої поверхні. Лд - радіус Зеклі г, і z, - висоти передавальної А т приймальні У антен відповідно . Фазова швидкість земних хвиль поблизу випромінювача залежить від елект. Однак на відстані в дек.

Шляхи поширення радіохвиль. Розглядаючи поширення земних хвиль, атмосферу вважають середовищем без втрат з відносною діелектричною проникністю до, що дорівнює одиниці.

В діапазоні KB земна хвиля при поширенні швидко поглинається: грунт проявляє себе як недосконалий (поглинає) діелектрик. У іоносферу хвилі проникають глибоко.

На коротких хвилях область прийому земної хвилі скорочується до декількох десятків кілометрів. Основну роль відіграє іоносферне поширення, при якому поглинання енергії порівняно мало. Це дозволяє вести радіомовлення на великі відстані при порівняно невеликих потужностях передавачів. Зниження потужності сприяє застосування спрямованих антен. В силу зазначених властивостей короткохвильовий діапазон широко використовують для мовлення, спрямованого на інші країни. В СРСР цей діапазон призначений і для внутрисоюзного мовлення - для обслуговування програмами центрального мовлення територій Середньої Азії, Сибіру, Далекого Сходу.

На рис. 2а показано поширення земної хвилі. Суцільна лінія - шлях хвилі що обгинає земну поверхню, пунктирна - шлях преломленной хвилі інтенсивність якої мала внаслідок великої поглинання в іоносфері. Малюнок 26 дає картину поширення просторової хвилі пунктиром намічений шлях хвилі з багаторазовим відображенням, а також шляхи хвиль, що йдуть в іоносферу. Нарешті на рис. 2в показано поширення УКХ.

Програму в мережах СР передають земної хвилею при великій напруженості поля з допомогою розосереджених, зазвичай малопотужних передавачів середніх і довгих хвиль.

У безпосередній близькості від передавачів зв'язок здійснюється земної хвилею, яка на великих відстанях загасає і тому її прийом за точкою а (рис. 8.6) практично неможливий.

Поширення ДВ і СДВ в хвилеводі Земля - іоносфера. Починаючи з відстані300 - 400 км крім земної хвилі присутній хвиля, відбита від іоносфери.

Фазова швидкість радіохвиль, поширюються уздовж земної поверхні (земних хвиль) поблизу випромінювача, залежить від її електричних властивостей.

На близьких до випромінювача відстанях радіозв'язок може здійснюватися за допомогою прямих земних хвиль. Але ці хвилі швидко поглинаються грунтом. Тому при збільшенні відстані прийом припиняється, поки ми не прийдемо в точку падіння хвилі відбитої від іоносфери (рис. 401); таке походження мертвих зон при прийомі сигналів короткохвильових радіостанцій. максимальні розміри мертвих зон при відображенні коротких хвиль від верхніх іонізованих шарів досягають 3500 км.

Ближні та дальні завмирання на середніх хвилях. СВ відчувають значне поглинання в полупроводящей поверхні Землі тому дальність поширення земної хвилі обмежена відстанню 1000 км.

Напруженість поля поверхневої хвилі (МККР 1951 грунт з поганою провідністю. | Вплив висоти точки прийому Л3 (передавач на поверхні-землі. За рахунок цього частотна залежність дифракційного поля ще посилюється і дальність дії земної хвилі швидко зменшується зі збільшенням частоти.

Як відомо, основним видом поширення радіохвиль діапазонів довгих і середніх хвиль є земна хвиля, яка характеризується тим, що енергія електромагнітного поля огинає земну поверхню за рахунок заломлення в атмосфері. Це заломлення пов'язано зі зменшенням щільності повітря в міру збільшення висоти. Радіохвилі короткохвильового діапазону здатні відбиватися від верхніх іонізованих шарів атмосфери.

Потрібно ще раз повторити, що на верхній полАіне короткохвильового діапазону тримати зв'язку земними хвилями недоцільно. На середніх же хвилях може спостерігатися замість зони мовчання зона зменшення чутності.

Можна без збільшення числа частотних каналів значно розширити зону обслуговування і створити великі напруженості поля земної хвилі (10 - 20 мВ /м), що особливо важливо для гарного прийому програм в містах з високим рівнем перешкод.

Днем основна частина енергії, що випромінює антеною довгохвильового передавача, приходить в точку прийому у вигляді земної хвилі. Напруженість поля земної хвилі не залежить від стану іоносфери. Вночі до полю земної хвилі додається поле ионосферной (просторової) хвилі. Умови прийому в діапазоні довгих хвиль відрізняються сталістю. Вони порівняно мало залежать від часу доби і сезону, хоча можна відзначити, що дальність поширення вночі більше, ніж днем, і взимку більше, ніж влітку. На прийомі сильно позначаються атмосферні і промислові перешкоди. В СРСР діапазон довгих хвиль використовують для того, щоб обслужити програмами центрального і республіканського мовлення великі території, в тому числі порівняно мало заселені райони Півночі Сибіру, Далекого Сходу. Земна хвиля сильно поглинається грунтом. Тому для мовлення доводиться застосовувати передавачі потужністю в сотні і тисячі кіловат, хоча економічно це невигідно. Виділених Радянському Союзу каналів в діапазоні довгих хвиль не вистачає для передачі всіх програм союзного мовлення. Для цієї мети, а також для республіканського і обласного радіомовлення використовують і середньохвильовий діапазон. Умови розповсюдження в цьому діапазоні схожі на умови поширення в діапазоні довгих хвиль. На більш високих частотах поглинання в грунті збільшується. Сильніше позначається іоносферних (просторова) хвиля. Днем при високій концентрації електронів в шарах іоносфери просторова хвиля сильно поглинається і повертається на Землю настільки ослабленою, що практично не позначається на прийомі. Вночі в результаті інтерференції земної і просторової хвиль виникають завмирання. Дальність розповсюдження енергії на середніх хвилях помітно збільшується. В результаті виникають перешкоди радіоприйому від віддалених станцій, що працюють в суміщених і суміжних частотних каналах, і область впевненого прийому зменшується.

СВЧ-лініях живлення приймально-передавального обладнання (див. Хвилевід металевий); через кінцевої провідності земної поверхні при поширенні земної хвилі (див. Поширення радіохвиль), за рахунок витрат енергії радіохвилі на подолання взаємного тертя молекул газу, що володіють електричні.

Походження завмирання на середніх хвилях. Для зв'язку ж на середніх хвилях потрібно цілодобове проходження сигналів, і це досягається тільки при прийомі земних хвиль.

Так, закордонна гіперболічна система дальньої навігації типу Сай-так, є подальшим розвитком системи Лоран-С, при використанні земної хвилі забезпечує точне визначення координат по дальності до 2500 км в денний час і до 1800 км в нічний.

У радіотехніці розрізняють, по крайней мере для частот, якими ми користуємося, два основних способи поширення: земними хвилями; просторовими, або іоносферними, хвилями.

Переходячи до методу розрахунку напруженості поля на середніх хвилях, скажімо ще раз, що для ліній радіозв'язку доцільно орієнтуватися на дальності земних хвиль. Тому наведемо метод розрахунку поля саме для земних хвиль, званий методом Шулейкіна-ван дер - Поля.

Нехай в точку спостереження А приходять три хвилі (рис. 849): одна іоносферних, падаюча під кутом ф до поверхні землі і має еліптичну поляризацію, друга - відбита від поверхні землі що має також еліптичну поляризацію і третя - земна хвиля, має лінійну вертикальну поляризацію.

Залежність від довжини хвилі тангенса кута втрат і глибини проникнення для морської поверхні (а4 сім /м, Е80 і сухого ґрунту (010 - 3 сім /м, е 4. Поверхня моря можна вважати діелектриком при ЯЯм і провідником при ЯЯМ. Поверхня суші можна вважати діелектриком при ЯЯ3 і провідником при ЯЯ3. | Залежності від довжини хвилі відстані на якому напруженість поля убуває в 106 раз в морській воді і сухому грунті. СДВ - наддовгі розсіювання продовжує відігравати значну роль. Всі види поширення радіохвиль, за винятком тропосферного розсіювання, дозволяють передавати сигнали з шириною смуги частот у кілька мегагерц.

Етектромагнітное поле поширюється біля Землі у вигляді земно і та просторової хвиль. Під земною хвилею мається на увазі електромагнітне поле, що виникає в результаті відображення і дифракції у земної поверхні; під просторової хвилею - поле, що виникає в результаті переломлення і розсіювання в різних шарах атмосфери.

Поглинання призводить до ослаблення радіохвиль. При поширенні земної хвилі таке ослаблення практично відсутній для наддовгих хвиль і зростає зі збільшенням частоти хвилі.

Днем основна частина енергії, що випромінює антеною довгохвильового передавача, приходить в точку прийому у вигляді земної хвилі. Напруженість поля земної хвилі не залежить від стану іоносфери. Вночі до полю земної хвилі додається поле ионосферной ( просторової) хвилі. Умови прийому в діапазоні довгих хвиль відрізняються сталістю. Вони порівняно мало залежать від часу доби і сезону, хоча можна відзначити, що дальність поширення вночі більше, ніж днем, і взимку більше, ніж влітку. На прийомі сильно позначаються атмосферні і промислові перешкоди. В СРСР діапазон довгих хвиль використовують для того, щоб обслужити програмами центрального і республіканського мовлення великі території, в тому числі порівняно мало заселені райони Півночі Сибіру, Далекого Сходу. Земна хвиля сильно поглинається грунтом. Тому для мовлення доводиться застосовувати передавачі потужністю в сотні і тисячі кіловат, хоча економічно це невигідно. Виділених Радянському Союзу каналів в діапазоні довгих хвиль не вистачає для передачі всіх програм союзного мовлення. Для цієї мети, а також для республіканського і обласного радіомовлення використовують і середньохвильовий діапазон. Умови розповсюдження в цьому діапазоні схожі на умови поширення в діапазоні довгих хвиль. На більш високих частотах поглинання в грунті збільшується. Сильніше позначається іоносферних (просторова) хвиля. Днем при високій концентрації електронів в шарах іоносфери просторова хвиля сильно поглинається і повертається на Землю настільки ослабленою, що практично не позначається на прийомі. Вночі в результаті інтерференції земної і просторової хвиль виникають завмирання. Дальність розповсюдження енергії на середніх хвилях помітно збільшується. В результатівиникають перешкоди радіоприйому від віддалених станцій, що працюють в суміщених і суміжних частотних каналах, і область впевненого прийому зменшується.

Середні хвилі (100 - 1000 м) зазвичай використовуються для мовлення і можуть поширюватися як земні і як іоносферні хвилі. Дальність поширення земної хвилі обмежена відстанню 500 - 700 км. На великі відстані радіохвилі цього діапазону поширюються ионосферной хвилею.

Хвильовий опір провідної середовища мало але модулю, так що невелика поглинання при відображенні. Тому так звана земна хвиля слабо загасає і може використовуватися для зв'язку па відстанях навіть близько 3000 км. Тому однією з типових антен є вертикальна металева вежа, близька за своєю дією до елементарного електричного випромінювача (§ 9.2), так як розміри антени, зрозуміло, малі в порівнянні з довжиною хвилі.

Однак в ньому поглинання земних хвиль сильно зростає, тому земні хвилі поширюються на відстані що не перевищують декількох десятків кілометрів. Іоносферній хвилею короткі хвилі можуть поширюватися на багато тисяч кілометрів при порівняно невеликої потужності передавачів.

Середні хвилі використовуються, головним чином, в радіомовленні; є і радіонавігаційні системи на СВ. Типова дальність радіоліній відповідає застосуванню земної хвилі.

Для коротких хвиль грунт поводиться ІАК недосконалий діелектрик, і вони глибоко проникають в іоносферу. Перше призводить до сильного поглинання земної хвилі яка виявляється придатною для радіозв'язку лише на десятки кілометрів. Основний практичний інтерес представляють іоносферні хвилі причому типові електронні концентрації, відповідні повороту променя до Землі лежать в області F; області D і Е в основному обумовлюють поглинання хвилі. У більш точному сенсі зоною мовчання називають кільцеву область, внутрішній радіус якої відповідає дальності прийому земної хвилі в діапазоні КВ.

Переходячи до методу розрахунку напруженості поля на середніх хвилях, скажімо ще раз, що для ліній радіозв'язку доцільно орієнтуватися на дальності земних хвиль. Тому наведемо метод розрахунку поля саме для земних хвиль, званий методом Шулейкіна-ван дер - Поля.

Заломлення променів електромагніт - прчгт оттпготт пт vpTmwwtt пягттпп них хвиль в шарі Хевісайда. Різко відмінні від умов поширення.

При зменшень довжини хвилі характер випромінювання все більше наближається до світлового; в цьому випадку можна говорити про промені електромагнітної хвилі. Короткохвильова незаземлена випромінює система дає також і земну хвилю, але енергія цієї хвилі швидко поглинається грунтом. Зв'язок на коротких хвилях обумовлюється переважно променями електромагнітних хвиль; такі променисто поширюються хвилі називають небесними хвилями.

У міру збільшення частоти умови поширення радіохвиль змінюються настільки, що для діапазоні СВ характерними виявляються вже інші особливості. Через більшого поглинання в грунті радіолінії СВ, що використовують земну хвилю, можуть пметь протяжність лише близько 1000 км. Тому днем, коли існує більш низький шар D, хвиля проходить через нього і практично повністю поглинається. Вночі ж поглинання з-відповідально набагато менше, і радиолиния може працювати на ионосферной хвилі; її протяжність при цьому вельми значно зростає.

Метод еталонної антени на с. в. ч. Для простої вертикальної заземленої антени еквівалентна потужність при передачі земної хвилею виходить виміром сили поля на землі і на різних відстанях від антени, приймаючи, що антена знаходиться над землею на відстані не більше однієї довжини хвилі.

Походження завмирання на середніх хвилях. Другим неминучим наслідком впливу іоносфери на поширення середніх хвиль виявляються коливання сили прийому протягом доби. На дуже близьких відстанях від передавача, де основним виявляється поле земних хвиль, сила прийому протягом доби практично не змінюється. На середніх відстанях, куди земні хвилі доходять з великим ослабленням, вдень прийом може бути поганий, а вночі коли панує поле іоносферних хвиль, він поліпшується, але супроводжується завмираннями. На великих же відстанях, куди земні хвилі практично не доходять, прийом можливий лише в темний час за рахунок іоносферних хвиль.

Радіохвилі що поширюються в безпосередній близькості до земної поверхні і частково огинають опуклість земної кулі завдяки дифракції, назвемо поверхневими (земними) хвилями. Фок досліджував детально дифракцию радіохвиль і показав, що вона лише частково пояснює факт огибания ними земної опуклості; навіть на самих довгих хвилях дальність дифракційного поширення земних хвиль не перевищує 4000 км.

Навіть при дуже довгих хвилях (вночі), а при більш коротких і вдень, частина енергії, яка сприймається на приймальний пристрій, виходить з верхніх шарів атмосфери. Для кожної довжини хвилі існує певна відстань d, для к-якого вертикальна складова напруженості поля небесної, хвилі дорівнює такої ж земної (прямий) хвилі; при цьому для більш коротких відстаней домінує земна хвиля, а для більш далеких-небесна.

Днем основна частина енергії, що випромінює антеною довгохвильового передавача, приходить в точку прийому у вигляді земної хвилі. Напруженість поля земної хвилі не залежить від стану іоносфери. Вночі до полю земної хвилі додається поле ионосферной (просторової) хвилі. Умови прийому в діапазоні довгих хвиль відрізняються сталістю. Вони порівняно мало залежать від часу доби і сезону, хоча можна відзначити, що дальність поширення вночі більше, ніж днем, і взимку більше, ніж влітку. На прийомі сильно позначаються атмосферні і промислові перешкоди. В СРСР діапазон довгих хвиль використовують для того, щоб обслужити програмами центрального і республіканського мовлення великі території, в тому числі порівняно мало заселені райони Півночі Сибіру, Далекого Сходу. Земна хвиля сильно поглинається грунтом. Тому для мовлення доводиться застосовувати передавачі потужністю в сотні і тисячі кіловат, хоча економічно це невигідно. Виділених Радянському Союзу каналів в діапазоні довгих хвиль не вистачає для передачі всіх програм союзного мовлення. Для цієї мети, а також для республіканського і обласного радіомовлення використовують і середньохвильовий діапазон. Умови розповсюдження в цьому діапазоні схожі на умови поширення в діапазоні довгих хвиль. На більш високих частотах поглинання в грунті збільшується. Сильніше позначається іоносферних (просторова) хвиля. Днем при високій концентрації електронів в шарах іоносфери просторова хвиля сильно поглинається і повертається на Землю настільки ослабленою, що практично не позначається на прийомі. Вночі в результаті інтерференції земної і просторової хвиль виникають завмирання. Дальність розповсюдження енергії на середніх хвилях помітно збільшується. В результаті виникають перешкоди радіоприйому від віддалених станцій, що працюють в суміщених і суміжних частотних каналах, і область впевненого прийому зменшується.

В результаті поглинання, що викликається дією матеріального середовища, поле зменшується з відстанню набагато швидше, ніж у вільному просторі. Але особливості будови атмосфери в даному випадку можуть і не позначатися, і передача енергії відбувається так, як якщо б атмосфера взагалі була відсутня. Такого роду хвильової процес називають земною хвилею.

Зміна форми атмосфе-РНКовие при видаленні від джерела. СВ глибше, ніж ДВ, проникають в іоносфсрнук плазму. Вдень вони потрапляють в області D і Е і сущсет венно більше поглинаються в порівнянні з поглинання ням тільки в області Е вночі. Можна вважати, чте дном поле визначається в основному земної хвилею,; вночі це поле в місці прийому - результат інтерференції земної і ионосферной хвиль, або інтерферен ції іоносферних хвиль, що зазнали різне число відображень. Зміна різниці фаз междл цими хвилями, обумовлене флуктуаційними з менениями параметрів іоносфери, є нрічпног замираний. На значить, відстанях від випромінювача нулі земних волі сильно загасає, і вдень через біль того поглинання. Для СВ спостерігається перехресна модуляція н; лініях зв'язку, на яких брало має місце відображення oi іоносфери.

Якщо так, то планети обертаються по дозволеним орбітах. А дозволені лише ті в яких укладається обов'язково ціле число планетних хвиль де Бройля. Для нашої Землі це означає, що дві найближчі дозволені природою орбіти різняться між собою на одну земну хвилю.

Відображена від іоносфери хвиля практично відсутня, так як хвилі сильно поглинаються в шарі D іоносфери. Вночі через відсутність сонячного випромінювання шар D зникає, з'являється іоносферних хвиля, відбита від шару Б, і дальність прийому зростає. Додавання прямий і відображеної хвиль тягне за собою сильну мінливість поля, тому іоносферних хвиля - джерело перешкод для багатьох служб, що використовують поширення земної хвилі.

На великі відстані СВ поширюються тільки в нічний час шляхом відображення від шару Е іоносфери, електронна щільність якого виявляється достатньою для цього. У денні години на шляху поширення СВ розташований шар D, який надзвичайно сильно поглинає енергію цих хвиль. Тому при зазвичай застосовуються потужностях передавачів напруженість електричного поля на великих відстанях виявляється недостатньою для прийому і в денні години поширення СВ відбувається практично тільки земної хвилею.

Але при зміні фазового зсуву змінюється і амплітуда результуючого поля. Зменшення амплітуди створює завмирання прийому. Ці завмирання носять безладний характер, що показано у вигляді запису напруженості поля протягом декількох хвилин на рис. 1296. У радіомовної практиці доцільно будувати передавальні антени з характеристиками спрямованості що мають максимум уздовж земної поверхні. Про таких антенах, що дають мале випромінювання в іоносферу і працюють переважно земними хвилями, буде сказано нижче.