Титулка Мазмұны
Атмосферада және жер бетінде радиотолқындардың таралу механизмдері
жүктеу/скачать 109.5 Kb.
|
| 1.2 Атмосферада және жер бетінде радиотолқындардың таралу механизмдері
Атмосферадағы радиотолқындардың таралуына әртүрлі факторлар, соның ішінде атмосфераның биіктігі мен тығыздығы әсер етеді. Бұл параметрлер радио жүйелердегі байланыс ауқымы мен сапасын анықтауда маңызды рөл атқарады. Антенна жер бетінен неғұрлым жоғары болса, радиотолқындар айтарлықтай кедергісіз жүре алатын қашықтық соғұрлым үлкен болады. Себебі биіктікте радиотолқындардың таралуы ағаштар, ғимараттар және жер бедері сияқты кедергілерге ұшырамайды [5]. Сондықтан антенна неғұрлым жоғары орнатылса, радиотолқындар соғұрлым алыс болуы мүмкін. Биіктіктің жоғарылауымен атмосфераның тығыздығы төмендейді. Бұл радио толқындарының таралуына әсер етеді, әсіресе жоғары жиіліктерде. Төменгі жиіліктерде радиотолқындар тығыздығы төмен атмосфералық қабаттарға ене алады, бұл ұзақ қашықтыққа байланыс орнатуға мүмкіндік береді. Атмосфераның төмен тығыздығы таулар мен төбелер сияқты кедергілердің айналасындағы радиотолқындардың дифракциясына ықпал етуі мүмкін. Бұл құбылыс ұзақ толқындар үшін маңызды (төмен жиіліктер), олардың аңғарларға және тау жоталарына енуіне мүмкіндік береді. Радио толқындарының таралу жылдамдығы ортаның тығыздығына байланысты. Тығыз атмосферада (мысалы, төменгі биіктікте) таралу жылдамдығы жоғары, бұл байланыс сапасын салыстырмалы түрде қысқа қашықтыққа арттыра алады. Атмосфераның биіктігі мен тығыздығының радио толқындарының таралуына әсерін зерттеу инженерлерге антенналардың биіктігін оңтайландыруға және әртүрлі атмосфералық жағдайларды ескере отырып, радио жүйелер үшін қолайлы жиіліктерді таңдауға мүмкіндік береді. Бұл тиімді және сенімді байланыс желілерін жобалаудың маңызды аспектісі. Атмосфераның биіктігі мен тығыздығының радио толқындарының таралуына әсерін төменде қарастырыңыз (кесте 4). Кесте 4 - Атмосфераның биіктігі мен тығыздығының радио толқындарының таралуына әсері
Атмосфераның тығыздығы биіктікте де өзгереді, бұл радио толқындарының ыдырауына әсер етеді. Бұл әсерлерді арнайы инженерлік бағдарламалар мен атмосферадағы радио толқындарының таралу үлгілері арқылы сандық түрде есептеуге болады. Жердің қисаюы жер бетіндегі екі нүкте арасындағы көру сызығының максималды қашықтығын анықтайды [6]. Бұл қашықтықты жердің қисықтығы мен антенналардың биіктігін пайдаланып есептеуге болады. Биіктігі H метр мұнараларды немесе мұнараларды пайдаланған кезде антенналар көріну қашықтығын арттыра алады және бұл көрінуді километрмен есептеу формуласы келесідей: D=2⋅R⋅h мұндағы R - жердің радиусы (шамамен 6371 км). Таулар немесе ғимараттар сияқты кедергілердің айналасындағы радиотолқындардың дифракциясын геометриялық оптика принциптерін қолдану арқылы сипаттауға болады. Дифракция бұрышы θ келесі формула арқылы есептелуі мүмкін: θ=λ/a мұндағы λ-радиотолқынның толқын ұзындығы, ал А-метрдегі тосқауылдың өлшемі. Ұзақ уақыт бойы толқындық байланыстар таулы жерлерде байланыс орнату үшін таулардың айналасындағы дифракцияны қолдана алады. Дифракция бұрышын талдау Антенналарды қандай қашықтықта орнатуға болатындығын анықтауға мүмкіндік береді. Биік ғимараттар радиотолқындар үшін көлеңке жасай алатын қалаларда дифракциялық талдау антенналардың орналасуын оңтайландыруға және үздіксіз байланысты қамтамасыз ету үшін кедергілерді жеңуге мүмкіндік береді [7]. Дәлірек талдау мен есептеулер жүргізу үшін инженерлер көбінесе рельефтің географиялық ерекшеліктері мен антенналардың сипаттамаларын ескеретін радиотолқындардың таралуын модельдеудің арнайы бағдарламаларын қолданады. Жердегі қисықтық пен радиотолқындардың дифракциясының әсері туралы сипаттамалар төменде көрсетілген (кесте 5, 6). Кесте 5 - Жердегі қисықтықтың көріну шегіне әсері
Кесте 6 - кедергі мөлшеріне байланысты дифракция бұрышы
Бұл кестелер үлгілер болып табылады және дифракция мен жердегі қисықтық үшін нақты сандық мәндер мен есептеу формулаларын қолдана отырып, белгілі бір зерттеуге немесе талдауға бейімделуі мүмкін. Атмосферадағы радиотолқындардың шашырауы және жұтылуы радиобайланыс пен басқа сымсыз жүйелердің тиімділігіне әсер ететін маңызды құбылыстар болып табылады. Осы құбылыстарды толығырақ қарастырайық: Атмосферадағы радиотолқындардың шашырауы атмосфералық жағдайдағы бұзылуларға байланысты. Су буының молекулалары және басқа атмосфералық компоненттер радио толқындарын әр түрлі бағытта бағыттай алады. Бұл құбылыс әсіресе радиотолқындардың ұзындығы қысқа болатын жоғары жиіліктерде жұмыс істегенде байқалады. Атмосферадағы радиотолқындардың жұтылуы радиотолқындардың атмосфералық газ молекулаларымен әрекеттесуіне байланысты. Кейбір жиіліктер басқаларға қарағанда көбірек сіңеді. Мысалы, ауаның ылғалдылығы белгілі бір жиіліктегі радиотолқындарды сіңіре алады, бұл байланыс қашықтығын шектейді. Практикалық салдары: Байланыс ауқымын шектеу: радиотолқындардың жұтылуы мен шашырауы белгілі бір жиіліктердегі байланыс ауқымын шектейді. Сымсыз жүйелерді жобалау кезінде осы құбылыстарды ескеру қажет. Жоғары жиілікті блоктау: миллиметрлік толқындар сияқты кейбір жоғары жиіліктер атмосфераға қатты сіңіп кетуі мүмкін, бұл оларды ұзақ мерзімді байланыстар үшін практикалық емес етеді [8]. Метеорологиялық әсерлер: жаңбыр немесе қар сияқты атмосфералық жағдайлардың өзгеруі байланыс сапасына әсер ету арқылы радиотолқындардың сіңуін күшейтуі мүмкін. Радиолокация және болжау: бұл құбылыстарды түсіну радиолокация мен метеорологиялық болжамдар үшін маңызды, мұнда деректерді беру және қабылдау дәлдігі өте маңызды. Сымсыз жүйелерді сәтті жобалау және пайдалану үшін инженерлер әртүрлі атмосфералық жағдайларда сенімді байланыс орнату үшін тиісті жиіліктер мен техникалық шешімдерді қолдана отырып, радиотолқындардың шашырауы мен сіңуін ескереді. Атмосфералық шашырау және радиотолқындарды сіңіру туралы мәліметтер төменде көрсетілген (кесте 7, 8). Кесте 7 - Атмосферадағы радиотолқындардың әртүрлі биіктікте шашырауы
Кесте 8 - Жиілікке байланысты атмосферадағы радиотолқындардың жұтылуы
8-кестенің жалғасы
Бұл кестелер үлгілер болып табылады және нақты зерттеулер мен эксперименттердің нәтижелеріне сәйкес нақты мәліметтермен толтырылуы мүмкін [9]. Бұл деректерді талдау инженерлерге атмосфералық жағдайлардың радио толқындарының таралуына әсерін ескере отырып, байланыс жүйелерін дәлірек оңтайландыруға мүмкіндік береді. жүктеу/скачать 109.5 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|