Материал: 751

сфере возможно появление спорадического (случайного) слоя Ås с электронной концентрацией, близкой к концентрации слоя F2 . Поскольку этот слой возникает на высоте слоя Å, то дальность связи при отражении от него составляет от 1000 до 2500 км. Отражение от слоев F2 è Ås является причиной нерегулярного дальнего приема телевизионных сигналов.

5.Дальнее распространение УКВ за счет отражения от метеорных следов. Метеоры, постоянно вторгающиеся в атмосферу Земли, сгорая на высоте порядка 100 км, оставляют за собой ионизированный след, существующий несколько секунд. Отражение от него можно использовать для организации дальней связи на УКВ. Такая линия связи работает в ждущем режиме: передатчик на несущей частоте работает непрерывно, а передача информации начинается при появлении метеорного следа и заканчивается с его рассасыванием. Для таких линий связи используются частоты 40–80 МГц, длина трассы 1600– 1800 км, КНД антенн 10–30 дБ [2], мощность передатчиков — единицы киловатт, полоса частот — единицы килогерц. Достоинством таких линий связи является их надежность и скрытность, поскольку определить участок небосвода, куда будут направлены антенны, практически невозможно.

6.Дальнее распространение УКВ за счет «усиления препятствием». Схема распространения радиоволн в этом случае изображена на рис. 6.1.

Рис.6.1. Схема распространения радиоволн при усилении препятствием

Расстояние между точками À è B составляет сотни километров и при отсутствии препятствия в точке Ñ определяется дифракцией около сферической поверхности Земли. В диапазоне УКВ это поле является достаточно слабым. Дополнительное ослабление создается при этом поглощением Земли. При наличии препятствия в точке Ñ в виде горного хребта между

точками À è Ñ существуют две волны: прямая (1) и отраженная от Земли (2). На вершине препятствия они испытывают дифракцию, которую с некоторым приближением можно рассматривать как дифракцию на краю экрана (см. подразд. 1.3). От вершины до точки приема также можно выделить прямую

(3) волну и отраженную (4) волну. Таким образом, можно говорить о четырех волнах между точками передачи À и приема B: 1–3,1–4, 2–3 и 2–4. Поскольку они распространяются в свободном пространстве и испытывают ослабление только при отражении от Земли и дифракции в точке Ñ, то при благоприятных фазовых соотношениях между ними поле в точке приема может значительно превышать поле при отсутствии препятствия. Так, на трассе 240 км, на частоте 100 МГц и высоте препятствия 1000 м расчетное значение увеличения напряженности поля составляет 80 дБ. В некоторых случаях для увели- чения напряженности поля на вершинах устанавливаются специальные пассивные ретрансляторы в виде металлических сетчатых зеркал различной формы [4, 5].

Контрольные вопросы

1.Каков механизм распространения длинных и сверхдлинных волн на расстояния до 3–4 тыс. км и свыше этого расстояния?

2.Какие преимущества и недостатки радиосвязи на ДВ и

ÑÄÂ?

3.Укажите и объясните особенности связи на средних волнах в течение суток.

4.Что такое зона молчания в диапазоне коротких волн? Чем определяются ближняя и дальняя границы зоны? Почему зона молчания существует только на КВ?

5.Чем объясняется способность коротких волн распространяться на большие расстояния и даже огибать земной шар?

6.Какие нерегулярные процессы происходят в ионосфере

èкак они влияют на распространение коротких волн?

7.Какое влияние оказывают Земля, тропосфера и ионосфера на распространение УКВ?

8.Какие частоты выбираются для связи с космическими объектами? Объясните причины этого выбора.

9. Какие особенности распространения радиоволн в условиях города имеют место при телевизионном вещании и мобильной связи? Назовите и охарактеризуйте возможные слу- чаи распространения УКВ за горизонт без использования искусственных спутников Земли. Чем объясняется интерес к таким случаям?

7. Помехи радиоприему

Величина сигнала в точке приема еще не определяет каче- ство приема. Очевидно, оно зависит от отношения мощности сигнала к мощности помех на входе приемного устройства. Поэтому умение оценивать уровень помех не менее важно, чем определение уровня самого сигнала.

Помехами или шумами называют посторонние сигналы, поступающие на вход радиоприемного устройства одновременно с полезным сигналом и имеющие частоту, попадающую в полосу пропускания приемника [2]. Термин «шум» обычно применяют к помехам, имеющим непрерывный частотный спектр. Например, тепловой шум, вызванный хаотическим движением электронов в проводниках антенны или фидера, различные шумы полупроводниковых и электронных приборов. В некоторых случаях шум не является помехой. Например, в радиоастрономии прием излучения космических объектов, имеющих характер шума, используется для изучения Вселенной. К собственно помехам относят посторонние сигналы, имеющие дискретный частотный спектр. Например, помехи от соседних станций, промышленные помехи и др. В литературе по распространению радиоволн термины «шум» и «помеха» часто не имеют четкого разделения.

Известно [7, 20], что любой резистор R является источником теплового шума, который на согласованной с ним нагрузке выделяет мощность

полоса пропускания приемника; Ò0 — абсолютная температура резистора в градусах Кельвина.

Мощность шума реального источника на согласованной с ним по сопротивлению нагрузке может быть также представлена в виде формулы (7.1), но через некоторую эквивалентную температуру, которую называют шумовой температурой (Òø) данного источника:

С формальной точки зрения Òø — это коэффициент пропорциональности в формуле (7.2) между Ðø и величиной k f.