Особенности распространения радиоволн, основной источник помех. Определение вида радиотрассы Моршанск-Рязань. Методика расчета напряженности поля в точке приема при высоко или низко расположенных антеннах. Выбор и расчет параметров радиостанции.
Аннотация к работе
В системах ?ередачи информации с помощью радиотехнических и радиоэлектронных приборов различают три звена: ?ередающее устройство, среда, в которой распространяются радиоволны, и приемное устройство. Понятно, что если радиоэлектронная система включает в свой состав тракт распространения, то безупречная и надежная работа системы в целом в значительной мере определяется также условиями распространения радиоволн на участке, разделяющем ?ередающую и приемную антенны. Для обес??чения надежной ?ередачи информации необходимо, чтобы поле сигнала, во-?ервых, в определенное число раз превышало уровень помех (в зависимости от условий работы канала связи и требований к надежности).Поверхностная волна обладает ярко выраженной способностью к дифракции и обеспечивает устойчивую надежную радиосвязь на больших расстояниях при использовании сложных и дорогих антенно-мачтовых сооружений. На расстоянии до 400 км распространение происходит только с помощью поверхностной волны, до 3000 км - с помощью поверхностной и пространственной волн, свыше 3000 км - только с помощью пространственной волны. Радиосвязь на декаметровых волнах проводится только с помощью пространственных волн, так как поверхностные волны в этом диапазоне имеют слабую способность к дифракции и кривизну земного шара практически не огибают. Обычно в дневное время для связи применяют «дневные» волны (от 10 до 20 м), а ночью, когда ионизация становится более слабой, - «ночные» волны (от 35 до 70 м). При связи на декаметровых волнах возможно появление «зоны молчания» в виде кольцевой области, которая заключена между радиусом действия поверхностной волны и расстоянием, на котором появляется отраженная от ионосферы пространственная волна.Радиотрасса - это кратчайшее расстояние между двумя антеннами, приемной и передающей. Исходные данные: 1) Высота передающей антенны h1=5м; На основании рисунка 2, радиотрасса между городами Моршанск - Рязань протяженностью 190км имеет 3 участка с различной проводимостью, а именно: - участок 1-2, луг(степь), ровная местность с сухой почвой, равный 97 км; Существует два механизма прохождения волн сквозь лесную среду. В действительности таких сред не существует, однако выражения, описывающие условия распространения радиоволн в этом простейшем случае, являются фундаментальными.3) Проверка выполнения соотношений определяющих влияние сферичности Земли и дальнейший алгоритм выполнения вычислений [2, с.20] 4) Выполняется соотношение - Землю считают плоской, ее влияние не учитывается: а) Проверяют условие применимости формулы Б.А.Введенского (4) б) если условие (2) выполняется, то расчет напряженности поля ведут по формуле Б.А.Введенского [2, с.20] В зависимости от вида поляризации, угла падения на земную поверхность по графикам рисунок 3 определяют модуль и фазу коэффициента отражения Френеля в метровом диапазоне волн. 6) Выполняется соотношение - напряженность электрического поля в точке приема определяется с учетом дифракции радиоволн, то напряженность электрического поля в точке приема определяется с учетом дифракции радиоволн по формуле Фока [2, с.22]1) Определяют характер радиотрассы: трасса с низко расположенными антеннами [2, с.27] 3) Анализ однородности радиотрассы: а) При однородной радиотрассе напряженность электрического поля в точке приема определяется по формуле М.В. Если трасса при низко расположенных антеннах неоднородна по рельефу местности, то учет влияния рельефа местности проводится с помощью формулы (1). При этом, если трасса не контрастна по рельефу местности (в основном равнина), то в формуле (2) вместо проводимости среды используют эффективную проводимость [2, с.28] Расчет напряженности электрического поля производится по формуле (1), в которой множитель ослабления является функцией численных расстояний и , вычисленных для отрезков трассы и соответственно (например, - "суша" с параметрами и , - "море" с параметрами и ) [2, с.28].В соответствии с условием и исходными данными, имеем радиотрассу с низко расположенными антеннами. При проверке условия плоскости земной поверхности воспользуемся таблицей 2. В соответствии с ней при длине волны ?=60м и расстоянии r = 193000м условие плоской земной поверхности 193000 ? 10000 не выполняется.При анализе карты местности и определении вида радиотрассы, мною были выделены 2 участка изменения относительной диэлектрической проницаемости ? и удельной электрической проводимости ? в зависимости от вида земной поверхности и длины волны - лес и сухая почва. На основании исходных данных были рассчитаны и выбраны такие параметры: передающей радиостанции - мощность передатчика ; приемной радиостанции: заданная напряженность электрического поля в точке приема , действующая длина антенны равна 5 м.
План
Содержание
Введение
1. Особенности распространения радиоволн
2. Определение вида радиотрассы
3. Алгоритм расчета напряженности поля в точке приема
3.1 Методика расчета напряженности поля в точке приема при высоко расположенных антеннах
3.2 Методика расчета напряженности поля в точке приема при низко расположенных антеннах
4. Выбор и расчет параметров радиостанции
Заключение
Список используемых источников
Введение
В системах ?ередачи информации с помощью радиотехнических и радиоэлектронных приборов различают три звена: ?ередающее устройство, среда, в которой распространяются радиоволны, и приемное устройство.
Понятно, что если радиоэлектронная система включает в свой состав тракт распространения, то безупречная и надежная работа системы в целом в значительной мере определяется также условиями распространения радиоволн на участке, разделяющем ?ередающую и приемную антенны.
В процессе распространения волны подвергаются ослаблению и искажению. Кроме того, на приемную антенну воздействуют разного рода помехи как естественного, так и искусственного происхождения. Для обес??чения надежной ?ередачи информации необходимо, чтобы поле сигнала, во-?ервых, в определенное число раз превышало уровень помех (в зависимости от условий работы канала связи и требований к надежности). Во-вторых, сигналы не должны подвергаться чрезмерным искажениям, неизбежно возникающим в процессе распространения. Искажения должны находиться в пределах допустимых норм. Передача информации может нарушиться либо при значительном снижении уровня сигнала (который при этом уже не будет выделяться на фоне помех), либо при сильном искажении формы сигнала (его растягивании, дроблении и т. д.).
Свободно распространяющиеся радиоволны находят в современной технике обширные и многообразные применения, а именно: в системах связи, в радиолокационных устройствах, телеметрии, системах управления, в радионавигации и во многих других случаях. Их основное преимущество заключается в том, что когда связь устанавливается между фиксированными (наземными) пунктами, то нет необходимости сооружать между ними, соединительную или направляющую систему. Радиоволны являются единственным и естественным средством осуществления связи с ?ередвигающимися объектами (автомобилями, кораблями, самолетами, космическими кораблями).
Вывод
В данной курсовой работе были рассмотрены особенности распространения радиоволн. Изучены алгоритмы расчета напряженности поля для случаев с высоко и низко расположенными антеннами.
При анализе карты местности и определении вида радиотрассы, мною были выделены 2 участка изменения относительной диэлектрической проницаемости ? и удельной электрической проводимости ? в зависимости от вида земной поверхности и длины волны - лес и сухая почва.
На основании исходных данных были рассчитаны и выбраны такие параметры: передающей радиостанции - мощность передатчика ; приемной радиостанции: заданная напряженность электрического поля в точке приема , действующая длина антенны равна 5 м. Таким образом, для обеспечения радиосвязи между Моршанском и Рязанью, необходимо установить в Моршанске передатчик мощностью , а в Рязани необходимо иметь приемник, чувствительностью . КНД приемной и передающей антенн составляет 1,5. радиосвязь радиоволна прием антенна
Список литературы
1 Панасюк, Ю.Н. Электродинамика и распространение радиоволн[текст]: Методические указания по проведению лабораторных работ/ Ю.Н. Панасюк. Тамбов: ТГТУ, 2015. 25 c.
2 Панасюк, Ю.Н. Электродинамика и распространение радиоволн[текст]: Методические указания по проведению практических занятий/ Ю.Н. Панасюк. Тамбов: ТГТУ, 2015. - 43 с.
3 Нефедов, Е.И. Техническая электродинамика[текст]: учебное пособие для вузов / Е. И. Нефедов. М.: Академия, 2008. 416 с.
4 Долуханов, М.П. Распространение радиоволн[текст]: учебник для вузов/ М.П. Долуханов. 4-е изд. М.: Связь, 1972. 336 с.