Расчёт частотной зависимости напряжённости поля в точке приёма и мощности на входе приёмника с учётом влияния Земли

Так как lÎ[100; 600] м, а h1=100 м, h2=8 м, то условие h1,2>l не выполняется, значит мы будем рассматривать земную волну [2].

Будем считать, что ось z перпендикулярна поверхности земли (рис. 5.). За счёт комплексной величины диэлектрической проницаемости подстилающей поверхности (то есть за счёт потерь в нижней среде), поле вертикального вибратора, имеющее в ДЗ только y-составляющую, приобретает и z-составляющую, причём соотношения между ними можно определить как:

. (10)

Таким образом, результирующее поле имеет эллиптическую поляризацию за счёт сдвига по фазе вертикальной и горизонтальной составляющих.

Рисунок 7. Направление координатных осей при расчёте поля вертикального вибратора

Влияние наличия двух сред можно определить как результат излучения двух антенн эквивалентных друг другу, при этом амплитуду тока антенны в нижней среде следует умножить на коэффициент отражения от подстилающей поверхности, таким образом можно получить поле как суперпозицию полей, прошедших непосредственно к точке наблюдения и поля, отраженного от подстилающей поверхности, так как поле имеет эллиптическую поляризацию, то это можно отразить, введя излучатель, ортогональный к реальному в нижнюю среду. Так как рассматривается земная волна, то отражений от подстилающей поверхности довольно много, поэтому необходимо вводить не один излучатель, а целую группу (для каждого отражения).

Влияние почвы на ЭМ поле в инженерных расчётах учитывается с помощью множителя влияния среды (так как выполняется условие R=1,5×105<7×103×lÎ[7×105; 42×105]):

, (11)

где определяется по формуле (9), а w(p) - множитель влияния среды, определится по формуле Шулейкина - Ван дер Поля:

, (12)

при этом ,, для влажной почвы (из [2]) e=20, s=10-3 См/м, b=2pf/c.

Мощность на входе приёмника можно определить как:

, (13)

где определяется по формуле (9).

Так как графики зависимостей поля в точке приёма и мощности на входе приёмника без учёта подстилающей поверхности от частоты изображены на рис. 5 и 6, то можно ограничиться построением графиков зависимостей множителя влияния среды, квадрата множителя влияния среды, напряженности поля в точке приёма и мощности на входе приёмника от частоты.

Рисунок 8. Зависимость множителя влияния среды от частоты

Рисунок 9. Зависимость квадрата множителя влияния среды от частоты

Рисунок 10. Зависимость напряженности поля в точке приёма от частоты

Рисунок 11. Зависимость мощности на входе приёмника от частоты

Заключение

В ходе проделанной работы была рассчитана диаграмма направленности приёмной антенны и радиотрасса, построены зависимости напряженности поля вблизи приёмной антенны и мощности на входе приёмника без учёта подстилающей поверхности (величины пропорциональны 1/f и 1/f2 соответственно) и с ее учетом, также приведены графики зависимости от частоты множителя подстилающей среды и его квадрата от частоты, а также определена верхняя граница частоты для данной радиотрассы (на крайней частоте диапазона (3 МГц) мощность на входе приёмника равна 1,5 нВт, реальные приёмники имеют чувствительность порядка 1-0,5 мкВт, значит данная трассу можно использовать лишь для частот до 1 МГц).

Прочтите также:

Синтез автоматических систем регулирования с цифровыми регуляторами
Важнейшей составной частью повышения качества регулирования является автоматизация технологических средств. Большое внимание в настоящее время уделяется разработке и внедрению микропр ...

Вычисление параметров случайного цифрового сигнала и определение его информационных параметров цифрового сигнала
Связь - быстро развивающаяся отрасль техники. Так как мы существуем в эпоху информатизации, то и объемы информации возрастают пропорционально. Поэтому требования к связи предъявляются с ...

Расчет характеристик радиолинии
Для передачи сигналов от передающей антенны (излучателя) к радиоприёмной антенне в качестве линий передачи энергии часто используют естественную среду. Линию передачи при этом называют е ...

Основные разделы

2020 © Все права защищены! >> www.techeducator.ru