А.Е. Мандель, В.А. Замотринский
Распространение радиоволн
Учебное пособие
Рекомендовано Сибирским региональным отделением
учебно-методического объединения высших учебных заведений РФ по образованию в области радиотехники, электроники, биомедицинской техники и автоматизации
для межвузовского использования в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по направлениям подготовки Радиотехника –210300 и Телекоммуникации – 210400
2012
Министерство образования и науки Российской Федерации
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
Кафедра сверхвысокочастотной и квантовой радиотехники
А.Е. Мандель, В.А. Замотринский
Распространение радиоволн
Учебное пособие по дисциплинам «Распространение радиоволн»
для направлений подготовки Радиотехника –210300 и Телекоммуникации – 210400
2012
УДК 621.371(075.8)
Рецензенты:
доктор физ.-мат. наук, профессор Научного исследовательского Томского государственного университета Якубов В.П.
Доктор техн. наук, профессор института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН Тихомиров А.А.
кандидат технических наук, доцент, зав. кафедрой Радиотехники ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет» Саломатов Ю.П.
Мандель А.Е., Замотринский В.А.,
Распространение радиоволн: Учебное пособие. − Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2012.
− 163 с.
Рассматриваются вопросы распространения радиоволн в свободном пространстве, вблизи земной поверхности, в тропосфере и ионосфере. Приведены необходимые сведения из теории антенн. Значительное внимание уделено физики рассматриваемых явлений, а также расчетным формулам и графикам, позволяющих определить напряженность поля в точке приема в различных условиях
Учебное пособие по дисциплинам «Электродинамика и распространение радиоволн» и «Антенно-фидерные устройства и распространение радиоволн» предназначено для студентов технических вузов, обучающихся по направлениям подготовки Радиотехника – 210300, Телекоммуникации – 210400 и по специальностям Радиотехника – 210302, Бытовая радиоэлектронная аппаратура – 210303, Радиоэлектронные системы - 210304, Аудиовизуальная техника – 210312, Защищенные системы связи – 210403, очной, заочной, очно-заочной форм обучения.
.
© Мандель А.Е., ©Замотринский В.А., 2012
© Томский гос. университет систем управления и радиоэлектроники, 2012 Учебное издание
Оглавление
Предисловие ............................................................................. |
5 |
Список основных сокращений и обозначений............................... |
6 |
1. Распространение радиоволн в свободном пространстве ............. |
8 |
1.1. Классификация радиоволн по диапазонам ........................ |
8 |
1.2. Распространение радиоволн в свободном пространстве. |
|
Некоторые сведения из теории антенн ............................ |
10 |
1.3. Область пространства, существенная при |
|
распространении радиоволн ........................................... |
14 |
1.4. Классификация радиоволн по способу распространения ... |
24 |
1.5. Понятие о функции ослабления ..................................... |
26 |
Контрольные вопросы.......................................................... |
28 |
2. Распространение земных радиоволн при поднятых антеннах... |
29 |
2.1. Электрические параметры различных типов земной |
|
поверхности ................................................................. |
29 |
2.2. Расстояние прямой видимости....................................... |
32 |
2.3. Распространение радиоволн при поднятых антеннах |
|
и плоской Земле ........................................................... |
34 |
2.4. Отражение радиоволн от неровной земной поверхности. |
|
Критерий Релея ............................................................ |
46 |
2.5. Учет сферичности Земли в интерференционных формулах 48
2.6. Распространение радиоволн в зоне тени и полутени......... |
51 |
Контрольные вопросы.......................................................... |
59 |
3. Распространение земных радиоволн при низко расположенных |
|
антеннах ............................................................................ |
61 |
3.1. Формула идеальной радиопередачи ................................ |
61 |
3.2. Структура поля над поглощающей поверхностью Земли .. |
63 |
3.3.Расчет вертикальной составляющей напряженности электрического поля. Формула Шулейкина —
Âàí-äåð-Ïîëÿ ............................................................... |
67 |
3.4. Распространение радиоволн при низко расположенных |
|
антеннах над неоднородной трассой ............................... |
72 |
Контрольные вопросы.......................................................... |
76 |
4. Тропосфера и ее влияние на распространение радиоволн ......... |
77 |
4.1. Электрические параметры тропосферы ........................... |
78 |
4.2. Рефракция радиоволн ................................................... |
80 |
4.3. Распространение радиоволн путем рассеяния |
|
на неоднородностях тропосферы..................................... |
90 |
4 |
А.Е. Мандель, В.А. Замотринский. Распространение радиоволн |
|
|
|
|
|
4.4. Инженерный метод расчета радиорелейных линий |
|
|
на основе ДТР .............................................................. |
95 |
|
4.5. Ослабление радиоволн в тропосфере ............................. |
101 |
|
Контрольные вопросы........................................................ |
104 |
5. Ионосфера и ее влияние на распространение радиоволн ........ |
105 |
|
|
5.1. Состав и строение ионосферы ...................................... |
105 |
|
5.2. Электрические параметры ионосферы .......................... |
108 |
|
5.3. Отражение и преломление радиоволн в ионосфере ......... |
112 |
|
5.4. Поглощение радиоволн в ионосфере ............................. |
121 |
|
5.5. Влияние постоянного магнитного поля Земли |
|
|
на распространение радиоволн в ионосфере ................... |
123 |
|
Контрольные вопросы........................................................ |
128 |
6. Диапазонные особенности распространения радиоволн ......... |
129 |
|
|
6.1. Особенности распространения сверхдлинных |
|
|
и длинных волн .......................................................... |
129 |
|
6.2. Особенности распространения средних волн .................. |
131 |
|
6.3. Распространение коротких волн .................................. |
133 |
|
6.4. Распространение ультракоротких волн ......................... |
136 |
|
Контрольные вопросы........................................................ |
146 |
7. Помехи радиоприему ......................................................... |
148 |
|
|
7.1. Атмосферные помехи.................................................. |
152 |
|
7.2. Промышленные помехи .............................................. |
152 |
|
7.3. Космические помехи .................................................. |
153 |
|
7.4. Шумы, созданные тепловым излучением Земли |
|
|
и атмосферы .............................................................. |
154 |
|
Контрольные вопросы........................................................ |
157 |
Литература ........................................................................... |
158 |
|
Приложение. Краткие сведения |
|
|
|
из теории случайных процессов ......................................... |
160 |