Особенности распространения радиоволн оптического диапазона




Особенности распространения дециметровых и сантиметровых волн

Радиоволны дециметрового и сантиметрового диапазонов от ионизированной области атмосферы не отражаются и в ней не рассеиваются и поэтому как ионосферные, распространять­ся не могут. Волны этих диапазонов распространяются на неболь­шие расстояния над поверхностью Земли как земные (напомним, что дифракция на столь высоких частотах выражена слабо), а на большие – главным образом за счет рас­сеяния на неоднородностях тропосферы и в меньшей степени за счет направляющего действия тропосферных волноводов.

Радиоволны этих диапазонов почти не преломляются в иони­зированных областях атмосферы и легко проходят сквозь ионо­сферу. Благодаря этому волны указанных, диапазонов могут распространяться как прямые и находят применение в космической связи.

Волны дециметрового диапазона практически не испытывают ни молекулярного поглощения, ни поглощения в гидрометеорах. Поглощение в гидрометеорах делается заметным на волнах коро­че 3–5 см. Поглощение в водяных парах, т. е. молекулярное по­глощение, становится заметным только на волне 1,35 см, т. е. у са­мой нижней границы диапазона сантиметровых волн. Поэтому с молекулярным поглощением сантиметровых волн можно тоже практически не считаться.

 

Особенности распространения миллиметровых волн

На условия распространения миллиметровых волн ионосфера, естественно, совершенно не влияет. Тропосфера вызы­вает явление атмосферной рефракции, т. е. искривление траекто­рии распространяющихся в ней миллиметровых волн. Гидрометео­ры в виде дождя, тумана, града, снега и т. д. вызывают весьма значительное поглощение. В условиях сильного дождя или тума­на миллиметровые волны практически распространяться не могут. Но, даже независимо от наличия гидрометеоров, миллиметровые волны испытывают сильное молекулярное поглощение в газах, входящих в состав тропосферы, в первую очередь, в водяных парах и в кислороде воздуха.

В диапазоне длин волн от 1 до 10 мм имеются четыре «окна» относительно слабого поглощения, а именно – в области 1,2 мм (δ =0,7 дБ/км), в области 2 мм (δ =0,3 дБ/км), в области 3 мм (δ =0,22 дБ/км) и, наконец, наиболее известное «окно» на 8,6 мм с поглощением 0,07 дБ/км. Следует иметь в виду, что при увеличении относительной влажности увеличиваются и коэффициенты поглощения.

Относительно сильное молекулярное поглощение и полное пре­кращение прохождения миллиметровых волн во время дождя и тумана сильно ограничивают возможность применения миллимет­ровых волн в наземных линиях радиосвязи, т.е. при распростра­нении в качестве земных волн. Наоборот, широкое применение миллиметровые волны могут найти в космических линиях связи, вне тропосферы, в условиях отсутствия гроз и водяных паров.

 

Особенности распространения радиоволн оптического диапазона

Радиоволны оптического диапазона (условно от 0,03 мк до 2 мм) могут распространяться только как земные и свободно распространяющиеся. Под действием атмосферной реф­ракции траектория волн оптического диапазона искривляется, причем радиус кривизны вследствие меньшего влияния на столь высоких частотах полярных молекул водяного пара при нормаль­ной атмосферной рефракции для пологих лучей достигает значе­ния км против значения км для ультракорот­ких волн.

Сильные дождь, снегопад и особенно туман полностью нару­шают прохождение электромагнитных волн оптического диапазо­на в тропосфере. Существенное поглощение волн этого диапазона вызывают дымка и сильная мгла, значительно снижая дальность распространения.

При отсутствии осадков связь на волнах оптического диапазо­на как земных волнах возможна только в интервале от 0,4 до 20 км, притом только в пределах «окон» прозрачности. Все изложенное говорит о том, что при использо­вании оптических радиоволн в качестве средства связи имеет смысл применять их в тех районах земного шара, где осадки на­блюдаются крайне редко. Волны этого диапазона в полной мере пригодны для космической связи, вне пределов тропосферы. При осуществлении радиосвязи вдоль поверхности Земли с целью устранения поглощающего дей­ствия гидрометеоров, в принципе, возможно вследствие высокой концентрации энергии и большой направленности антенн заклю­чить траекторию распространяющейся волны в герметическую тру­бу, чтобы изолировать среду, в которой распространяются волны, от атмосферных осадков. Такая труба отнюдь не выполняет функ­ции волновода, а является только защитным от атмосферных влияний кожухом.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-04-04 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: