Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
В соответствии с планом работы управления образования администрации Балашовского муниципального района и в целях развития и поддержки талантливых дете...полностью>>
'Документ'
Заместитель начальника управления по информатизации Ивановской области, начальник отдела информационных технологий управления по информатизации Иванов...полностью>>
'Документ'
Таблица -дс - Перечень монографий с полным библиографическим описанием (ФИО члена диссертационного совета) № п\п Полное библиографическое описание Объ...полностью>>
'Реферат'
Старая английская пословица гласит: «В жизни существуют две неизбежные вещи смерть и налоги». Рано или поздно вопросы налогообложения касаются каждого...полностью>>

Главная > Методические указания

Сохрани ссылку в одной из сетей:
Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

13. Распространение УКВ на радиолиниях Земля-Земля

При изучении этого материала надо вспомнить процесс формирования поля поднятой антенны над плоской землей, интерференционные формулы и методы учета влияния сферичности земной поверхности.

Неоднородность тропосферы приводит к рефракции. Простейший метод учета влияния рефракции в интерференционных и дифференционных формулах – введение понятия эквивалентного радиуса Земли.

Для расчета амплитуды отраженной волны надо знать критерий Релея.

Неоднородности тропосферы дают возможность распространения УКВ на большие расстояния. Надо знать физические причины рассеяния, замирания и описывающие их законы.

Необходимо четко представлять физические процессы при ионосферном рассеянии УКВ и при их отражении от метеорных следов.

Контрольные вопросы

1. Интерференционные формулы и область их применимости.

2.Учет влияния рефракции. Эквивалентный радиус Земли и его применение в интерференционных и дифракционных формулах.

3. Учет сферичности земной поверхности. Приведенные высоты и способы их вычисления.

4. Виды замираний при тропосферном рассеянии радиоволн и их причины.

5. Влияние отражения от метеорных следов на дальность связи.

14. Распространение УКВ на космических радиолиниях

Широкое развитие космической связи вызывает необходимость изучения характеристик межпланетной среды и особенностей РРВ и характерных отличий космических радиолиний от наземных (влияние атмосферы, выбор рабочих частот, электромагнитная совместимость с другими линиями того же диапазона частот).

Контрольные вопросы

1. Виды космических радиолиний и их значение для современной науки и техники.

2. Влияние тропосферы. Рефракция. Поглощение радиоволн. Ограничение рабочих частот сверху.

3. Влияние ионосферы. Искривление траекторий. Поглощение волн и их отражение от ионосферы. Нижняя граница рабочих частот. Вращение плоскости поляризации.

4. Особенности космических линий: рефракция, допплеровское изменение частоты, увеличенное время распространения.

5. Учет взаимного влияния космических и наземных радиолиний (электромагнитная совместимость).

15. Распространение коротких, средних и длинных волн

В этом разделе требуется четкое понимание физических процессов при распространении коротких волн, роли различных слоев ионосферы. Следует внимательно изучить свойства замираний и меры борьбы с ними, а также зависимость распространения коротких волн от суточных, сезонных и геометрических возмущений.

При изучении средних волн нужно знать особенности их распространения в дневные и ночные часы.

Низкая частота, присущая длинным и сверхдлинным волнам, повышает роль земной волны и дает возможность отражения от нижнего слоя ионосферы. Необходимо знать особенности распространения земной и ионосферной волн и методы расчета напряженности поля.

Контрольные вопросы

1. Основной способ распространения коротких волн. Функции слоев ионосферы.

2. Физические причины, ограничивающие диапазон рабочих частот. Изменение этого диапазона в течение суток и года.

3. Природа замираний, их виды, количественная оценка их свойств. Меры борьбы с замираниями.

4. Зона молчания. Зависимость положения ее границ от частоты, времени суток и года.

5. Области ионосферы, участвующие в распространении средних волн.

6. Ближние и дальние замирания. Меры борьбы с ними.

7.Изменение напряженности поля в течение суток и года. Влияние ионосферных возмущений.

8. Области ионосферы, отражающие сверхдлинные и длинные волны.

9. Распространение в сферическом волноводе между Землей и нижней границей ионосферы. Эффект атипода.

10. Изменение условий распространения в течение суток и года.

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

Указания к выполнению контрольных работ

Контрольные задания составлены в 100 вариантах. Каждый студент выполняет две контрольные работы. Вариант задания определяется двумя последними цифрами номера студенческого билета:

m – предпоследняя, n – последняя.

При выполнении контрольных работ необходимо придерживаться следующих правил:

1. Прежде чем выполнять какой-либо расчет, укажите его цель, дайте ссылку на источник, откуда берете расчетные соотношения (номер литературы по списку), и номер формулы.

2. Поясните все вновь вводимые значения.

3. Напишите общую формулу, подставьте в нее числовые значения известных величин, приведите результаты промежуточных вычислений и конечный результат. В промежуточных вычислениях размерности величин не указываются; в конечном результате приведение размерности обязательно.

4. Все величины должны выражаться в стандартных единицах Международной системы единиц СИ.

5. Все расчеты должны выполняться с точностью до третьей значащей цифры.

6. Определение векторных величин следует сопровождать рисунком с указанием направления векторов.

7. Графики строятся на миллиметровой бумаге. Они должны содержать стандартный масштаб, размерности величин и расчетные точки. Рисунки должны быть разборчивыми.

8. При выполнении контрольной работы необходимо указывать номер студенческого билета и номер варианта.

9. В конце работы следует привести список использованной литературы и расписаться.

Контрольная работа 1

Задача 1. Плоская однородная электромагнитная волна распространяется в безграничной полупроводящей среде вдоль оси z. Известны амплитуда напряженности электрического поля Em, частота источника поля f, удельная проводимость среды g, ее относительная диэлектрическая проницаемость и абсолютная магнитная проницаемость =

Пользуясь данными соответствующего варианта, необходимо:

1. Определить коэффициент фазы  и коэффициент затухания  распространяющейся волны.

2. Найти модуль | w | и фазу  комплексного волнового сопротивления W.

3. Записать выражения для комплексных амплитуд и мгновенных значений напряженности электрического и магнитного полей.

4. Определить расстояние Zo, на котором амплитуда волны убывает в 1000 раз.

5. Вычислить значения фазовой скорости волны.

6. Найти длину волны в данной среде.

Таблица вариантов

m

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

80

75

70

65

60

50

40

30

20

20

f, МГц

100

200

100

200

100

200

100

200

100

200

n

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Ем, В/м

50

60

70

80

90

100

105

110

115

120

g, см/м

2,0

4,0

5,0

6,0

10

15

10

6,0

8,0

4,0

При решении этой задачи следует помнить о том, что классификация сред по проводимости производится исходя из соотношения между плотностями токов проводимости и смещения.

Если плотности токов соизмеримы, то среда полупроводящая. В этом случае ,  и W зависят от электрических параметров среды и частоты электрических колебаний. От этих же величин зависят длина волны в исследуемой среде и фазовая скорость.

Задача 2. В прямоугольном волноводе, выполненном из идеально проводящего материала, с поперечными размерами а в требуется:

1. Определить критическую и выбрать рабочую длину волны в волноводе.

2. Выписать компоненты поля волны заданного типа.

3. Изобразить графически эпюры распределения векторов и вдоль соответствующих сторон волновода. Нарисовать эскиз, иллюстрирующий распределение токов проводимости и токов смещения.

4. Рассчитать передаваемую мощность, если амплитуда электрической составляющей поля в пучности равна I В/м, а также предельно допустимую мощность (= В/м).

5. Рассчитать значение фазовой и групповой скорости волны в волноводе.

6. Определить типы волн, которые могут при выбранной длине волны распространиться в данном волноводе, а также при длине волны в четыре раза меньше, чем выбранная.

Таблица вариантов

m

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

а, м

0,02

0,02

0,04

0,04

0,06

0,06

0,08

0,08

0,05

0,02

в, м

0,01

0,02

0,01

0,02

0,03

0,02

0,04

0,02

0,05

0,02

n

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Тип Н10 Н20 Н11 Н12 Н20 Н11 Н10 Н20 Н11 Н10

волны

Решение задачи целесообразно начинать с графического изображения структуры поля волны заданного типа. После этого необходимо выписать составляющие векторы напряженности электрического и магнитного поля изображаемой волны, учитывая закон, по которому они изменяются.

Задача 3. Необходимо определить размеры резонатора на заданном типе колебаний на заданной рабочей частоте. Зарисовать конструкцию резонатора и метод его возбуждения.

Таблица вариантов

m

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Конструк-ция резо-натора

прямоугольный

цилиндрический

Тип колебаний

n

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Частота

f, ГГц

6

7

8

9

10

3

4

5

6

7

Метод возбужде-ния

штырь

петля

штырь

Контрольная работа 2

Даны излучаемая мощность (или действующее значение силы тока в пучности вертикальной антенны), частота передатчика f и вид почвы, над которой распространяется волна.

Пользуясь данными соответствующего варианта, необходимо:

1. Рассчитать зависимость действующего значения напряженности поля от расстояния r без учета сферичности земной поверхности. Вычисления выполняются для

2. Найти величину напряженности поля на расстоянии и с учетом сферичности земной поверхности.

3. Построить график полученной зависимости. По оси абсцисс откладывается равномерная шкала расстояний (в километрах). На оси ординат наносятся логарифмическая шкала напряженности поля () и сопряженная с ней равномерная шкала (децибел по отношению к 1).

Прежде, чем строить график, надо составить таблицу пересчета в децибелы всех вычислительных значений напряженности поля.

4. Рассчитать напряженность поля ионосферной волны на расстояниях и . Нанести полученные точки на тот же график и провести через них кривую линию. Указать, когда существует ионосферная волна.

5. Вычислить составляющие поля в почве на расстоянии от передатчика на глубине h.

6. Определить угол наклона фронта волны. Описать характер ее поляризации.

Таблица вариантов

m

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

P, кВт

10

15

20

25

30

, А

30

25

20

15

10

h, м

15

20

25

15

20

25

15

20

25

20

n

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

f, кГц

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

Почва

влаж

сух

влаж

сух

влаж

сух

влаж

сух

влаж

сух

, км

300

280

260

240

220

200

180

160

120

100

При расчете поля по излучаемой мощности следует принять коэффициент направленности передающей антенны D = 1,5. Для вариантов, где задан ток в антенне, надо считать, что ее действующая высота . При решении п. 2 необходимо воспользоваться следующими рекомендациями:

Расчет напряженности поля с учетом сферичности Земли (для п. 2).

Напряженность поля волны, распространяющейся над сухой почвой, определяется с помощью вышеприведенного графика. На оси ординат нанесена равномерная шкала напряженности поля (в децибелах по отношению в 1 кмВ/м) при излучаемой мощности 1 кВт. Для других значений мощности напряженность поля пропорциональна квадратному корню из значения мощности.

П р и м е р. Рассчитать напряженность поля, создаваемого передатчиком мощностью 5 кВт на расстоянии 350 км. Частота передатчика равна 0,5 МГц. Волна распространяется над сухой почвой.

При излучаемой мощности 1 кВт по графику получается = 10,2 дБ или мкВ/м.

При мощности в 5 Вт

мкВ/м

Для влажной почвы расчет производится с помощью аналогичного графика в 2.8 [4]. Там же приведена формула для вычисления излучаемой мощности по току в антенне.

Св. план 2001, поз. 51

Учебное издание

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ по курсу

«ЭЛЕКТРОДИНАМИКА И РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН»

для студентов специальности Т 09. 01

«Радиотехника»

заочной формы обучения

Составители: Кухарев Александр Васильевич, Чмырев Николай Алексеевич

Редактор Н.А. Бебель

Подписано в печать Формат 6084 1/16

Бумага Печать офсетная Усл. печ. л.

Уч. – изд. л. 1,5 Тираж 200 экз. Заказ

Учреждение образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»

Отпечатано в БГУИР. Лицензия ЛП № 156. 220013, Минск, П. Бровки, 6



Похожие документы:

  1. Новые поступления из эбс «айбукс»

    Документ
    ... распространения радиоволн в условиях города, оптимального приема и синхронизации. Для студентов старших курсов, обучающихся по инфокоммуникационным и радиотехническим специальностям ... студентам инженерных специальностей очной и заочной форм обучения ...

Другие похожие документы..