Главная ->  Деление радиоволн на диапазоны 

1 2 3 [ 4 ] 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

упрощенно можно пояснить на примере луча прожектора, наблюдаемого в недостаточно прозрачном воздухе в виде светящегося столба, благодаря рассеянию света мельчайшими взвешенными в воздухе частицами.

Тропосферные неоднородности представляют собой небольшие области пространства, в пределах которых давление, влажность и температура воздуха отличаются от средних для окружающей среды значений. Такие неоднородности возникают в зоне вихрей, образующихся при перемещении воздушных масс. Движение воздуха в тропосфере никогда не прекращается и всегда сопровождается образованием вихрей, поэтому неоднородности имеют место при любых метеорологических условиях. Наиболее интенсивное образование неоднородностей происходит в толще воздуха на высоте 1-2 км над поверхностью Земли. Размеры тропосферных неоднородностей различны. В большинстве случаев линейные размеры вихрей (турбулентностей) достигают нескольких десятков метров. Каждая неоднородность отличается от окружающей среды диэлектрической проницаемостью и различной рассеивающей способностью, непрерывно изменяющейся. Неоднородности следует рассматривать как переизлучатели первичной радиоволны. Суммарное действие многих таких переизлучателей, расположенных в некотором объеме, способствует появлению рассеянных радиоволн. Главное направление рассеяния совпадает с направлением распространения первичной волны. Рассеяние в боковых направлениях получается относительно небольшим. Так как рассеяние радиоволн происходит

Рис. I. Распространение ультракоротких волн за счет рассеяния в тропосфере




на большой высоте и во все стороны, часть рассеянной энергии проникает далеко за пределы зоны радиовидимости (рис. 7), что дает возможность регулярно принимать там хотя и весьма слабый сигнал. Экспериментальными исследованиями установлено, что дальность распространения УКВ за счет рассеяния на неоднородно-стях тропосферы достигает 200-300 км. Поэтому прием сигналов на таких удалениях от телецентра принято называть дальним телевизионным приемом.

Дальнему телевизионному приему за счет тропосферного рассеяния радиоволн присущи некоторые особенности, из которых прежде всего следует отметить наличие замираний . Это связано с тем, что при приеме радиоволн, рассеянных большими объемами тропосферы, на вход телевизионного приемника поступает много электромагнитных колебаний с различными фазами и амплитудами. В зависимости от соотношения фаз эти колебания могут складываться и давать усиленный сигнал или вычитаться, образуя слабый сигнал. Так как фазы отдельных колебаний непрерывно изменяются, изменяется и уровень принимаемого сигнала.

Другой особенностью тропосферного рассеяния УКВ является сезонность изменения потерь энергии при распространении, вследствие чего при прочих равных условиях (мощность передатчика, чувствительность телевизионного приемника, тип антенны и др.) уровень принимаемого сигнала зимой оказывается ниже, чем летом. Это изменение уровней объясняется различным физическим состоянием тропосферы.

Следует отметить и другой механизм дальнего приема телевизионных передач: на длинных закрытых трассах при полной экранировке приемной антенны иногда может наблюдаться так называемый эффект усиления за счет препятствия. Это явление заключается в том, что препятствие на трассе увеличивает напряженность поля по сравнению с тем, которое было бы при отсутствии препятствия. При отсутствии горы на трассе (рис. 8) волна распространялась бы к приемной антенне, испытывая по мере удаления от передающей антенны сильное ослабление. При наличии этой горы волна распространяется до ее вершины двумя путями - прямым (АВ) и за счет отражения от поверхности Земли (АОВ). При благоприятных фазовых соотношениях прямой и отраженной волн на вершине горы они могут складываться, увеличивая напряженность результирующего поля. Вер-



шина горы является, таким образом, переизлучателем электромагнитной энергии. В дальнейшем от вершины до приемной антенны волны опять могут распространяться по двум путям, и в точке приема вновь возможно сложение прямой и отраженной волн. Усиление волны препятствием может быть использовано при осуществлении дальнего телевизионного приема, например в гористой местности.

Наряду с дальним телевизионным приемом существует еще и сверхдальний - прием телевизионных передач на расстояниях свыше 1000 км. Такому телевизионному приему соответствует особый механизм распростра-

/МреЗаюит

т/пета- /IINT ---- Приемт

антенна


Рис. 8. К пояснению эффекта усиления за счет препятствия

нения радиоволн. Если прием УКВ сигналов на расстояниях до нескольких сот километров происходит в основном за счет рассеяния радиоволн в тропосфере, то на расстояниях, превышающих 1000 км, он возможен в большинстве случаев благодаря отражению радиоволн of ионосферы.

Выше уже отмечалось, что ионосфера состоит из нескольких слоев ионизированного воздуха, причем степень ионизации возрастает с высотой. Исследования показывают, что для сверхдальнего телевизионного приема существенное значение имеет состояние двух ионизированных слоев: спорадического слоя случайно (нерегулярно) возникающего на высоте слоя Е (90-130 км),и слоя Fs, расположенного на высоте свыше 300 км над поверхностью Земли. Благодаря высокой электронной плотности эти слои * способны отражать метровые волны, на которых работают некоторые телевизионные передатчики. Граница зоны, в которую сигналы телецентров могут отражаться от слоя Eg, начинается на расстоя-

♦ Слои D, Е и F ие обладают достаточной степенью ионизации и поэтому отражать метровые волны не могут.



1 2 3 [ 4 ] 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26