Разделы сайта

Отражение радиоволн от поверхности плоской Земли

Пусть приемная антенна установлена вблизи поверхности Земли. Влияние земной поверхности на распространение радиоволн наиболее просто учесть, когда антенна поднята на высоту порядка нескольких длин волн.

Если радиоволна достигает земной поверхности на значительном по сравнению с l расстоянии от излучателя, то участок фронта волны вблизи приёмной антенны можно аппроксимировать плоскостью. При небольшой протяженности радиолинии земную поверхность можно считать плоской в метровом диапазоне для трасс длиной до 10 - 20 км, в декаметровом - до нескольких десятков км, на СВ и ДВ - до нескольких сотен км.

Рис. 2.9. Участок поверхности, существенный для отражения

На границе раздела "земля-воздух" происходит отражение радиоволны (рис. 2.9), так что поле в т. приема B является результатом интерференции поля первичной волны, пришедшей из т. излучения A, и отраженной волны. Используя метод зеркальных отображений, можно заменить влияние Земли полем источника, расположенного в точке A' зеркального отображения реального излучателя A, умноженным на коэффициент отражения R (для идеально проводящей поверхности |R| = 1). Рассматривая A'B как реальную трассу, выделим пространственные зоны Френеля, существенные для распространения. Пересечение 6 ¸ 8 первых зон с земной поверхностью образует конфокальные эллипсы, поверхность которых можно считать зоной, существенной для отражения. Если этот участок достаточно плоский, ровный и однородный, то и всю поверхность раздела можно рассматривать как ровную, однородную и безграничную.

Рис. 2.10 Эллипс отражения первой зоны Френеля (вид сверху)

Размеры полуосей a и b эллипса, образованного первой зоной Френеля при отражении (рис. 2.10) определяются следующими формулами :

- малая, - большая полуось.

Плоскость падения - плоскость, проходящая через направление падения волны и нормаль к граничной поверхности (к поверхности раздела двух сред) в точке падения. Если вектор поля E лежит в плоскости падения, то падающая волна называется волной с вертикальной поляризацией (рис.2.11). Если E перпендикулярен плоскости падения, то волна считается поляризованной горизонтально. В случае произвольной ориентации вектора E его можно разложить на вертикальную и горизонтальную составляющие EВ и EГ.

Рис. 2.11 Вертикальная и горизонтальная поляризация падающей волны

Когда вектор E при распространении волны не меняет своей ориентации в пространстве (т. е. описывает прямую по фронту волны), такую волну называют линейно поляризованной. Если вектор E распространяющейся волны, оставаясь постоянным по величине, меняет свое направление в пространстве так, что его конец описывает окружность (рис. 2.12), говорят о круговой поляризации волны. Такую волну можно представить как суперпозицию двух линейно поляризованных волн

Ex = Em cos(wt - kr), Ey = Em cos(wt - kr - p/2) с равными амплитудами и фазами, сдвинутыми на p/2.

Рис. 2.12 Круговая поляризация распространяющейся волны

Если вектор E меняется и во времени и в пространстве так, что его конец в общем случае описывает эллипс, то такую волну называют эллиптически поляризованной. Её тоже можно представить как суперпозицию двух линейно поляризованных волн

x = Exm cos(wt - kr), Ey = Eym cos(wt - kr - j), где Exm ¹ Eym и j ¹ 0.

Самое читаемое:

Автоматическая измерительная система в виде электронного термометра
Электронные термометры представляют собой автоматические устройства. В общем случае, автоматическими устройствами называются такие устройства, которые позволяют осуществлять операции измерения каких-либо величин или управления какими-либо объектами без непосредственного участия человека. Автоматическое устройство, как пра ...