Н.М.Изюмов, Д.П.Линде
"ОСНОВЫ РАДИОТЕХНИКИ"
М.,Л.; "ЭНЕРГИЯ", 1965г.

ГЛАВА ПЕРВАЯ

ПРИНЦИПЫ РАДИОСВЯЗИ

1-3. 

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В РАДИОТЕХНИКЕ

Какие же волны используются в современной радиотехнике? Исследования показали, что условия распространения радиоволн существенно различаются в зависимости от их длины. Это определяется различием в прохождении волн, излученных антенной вдоль земной поверхности (так называемого земного луча), и волн, излученных под некоторым углом к горизонту (так называемого пространственного луча). Оба этих луча показаны на рис. 1-4.

Рис. 1-4. Распространение радиоволн.

Земной луч, проходя вдоль поверхности земли, наводит в ней переменные токи, которые встречают тем большее сопротивление, чем выше рабочая частота. Поэтому с ростом частоты возрастает поглощение энергии земного луча.

Пространственный луч попадает в верхние сильно ионизированные слои атмосферы (так называемую ионосферу). Под действием пришедшей электромагнитной волны свободные заряды в ионизированных слоях совершают упорядоченное колебательное движение, что является причиной возникновения нового излучения, часть которого может вернуться на землю. Иначе говоря, происходит отражение радиоволн от ионосферы. Однако не вся энергия падающей на нее волны переходит в отраженную волну (часть ее превращается в тепло). Теория и опыт показали, что доля поглощенной энергии возрастает с увеличением длины волны (т.е. с уменьшением частоты).

На волнах более 3000 м поглощение в земной поверхности оказывается очень малым, а поглощение в ионосфере очень большим. Благодаря тому, что эти волны, кроме того, хорошо огибают земную поверхность, с помощью земного луча удается осуществлять связь на расстояния в несколько тысяч километров. Из-за сильного поглощения в ионосфере пространственный луч не может быть использован для связи.

Волны, длина которых превышает 1000 м, называют длинными (соответствующие им частоты меньше 300 кГц).

На более коротких волнах (от 1000 до 100 м), которые принято называть средними волнами, поглощение земного луча возрастает, и связь с его помощью может осуществляться только на сравнительно небольшие расстояния; однако начинает появляться достаточно интенсивный отраженный от ионосферы пространственный луч, за счет которого дальность связи также может достигать порядка нескольких тысяч километров. Диапазону средних волн соответствуют частоты от 300 кГц до 3 МГц.

На волнах коротковолнового диапазона, к которому принято относить волны от 100 до 10 м (чему соответствуют частоты от 3 до 30 МГц), поглощение в земле становится столь большим, что практически связь на расстояниях свыше нескольких десятков километров земным лучом становится невозможной, зато поглощение пространственного луча в ионосфере резко уменьшается, и связь может осуществляться на огромные расстояния с помощью волн, отраженных от ионосферы.

Более короткие волны, которые получили название ультракоротких (длина волны менее 10 м), проходят сквозь ионосферу, обычно не испытывая отражения. По мере укорочения волны свойства радиоволн все более и более приближаются к свойствам световых волн.

Ультракороткие волны уже почти не обладают способностью огибать земную поверхность, поэтому связь с помощью них может практически осуществляться только в пределах зоны прямой видимости. Это, конечно, снижает возможности использования ультракоротких радиоволн, но, с другой стороны, благодаря этому исключаются взаимные помехи радиостанций, расположенных на расстояниях более нескольких десятков километров. Атмосферные и промышленные помехи практически отсутствуют в этом диапазоне.

Необходимо, однако, заметить, что при особых состояниях нижних слоев атмосферы волны метрового диапазона преломляются в них и также могут возвращаться к земле. Изучение этого явления позволяет все шире и шире использовать его для целей дальней связи и приема телевизионных передач на больших расстояниях.

Использование ультракоротких волн открыло целый ряд интересных возможностей перед радиотехникой. Малая длина волны позволяет создавать сложные антенные системы, концентрирующие излучение только в определенных нужных направлениях. Только на ультракоротких волнах оказывается возможным построение радиолокационных, телевизионных станций, линий телеуправления и целого ряда других специальных устройств. Поэтому диапазон ультракоротких волн привлекает в последние годы особое внимание радиоспециалистов. В настоящее время уже находят практическое применение волны длиной в несколько миллиметров. Использование более коротких волн ограничивается лишь трудностями построения генераторов колебаний столь высоких частот.

На практике производят дополнительное разделение названных выше диапазонов. Так, диапазон ультракоротких волн разделяют на диапазон метровых волн (волны длиной от 10 до , чему соответствуют частоты от 30 до 300МГц), дециметровый диапазон (волны от до 10см, чему соответствуют частоты от 300МГц до 3ГГц), сантиметровый диапазон (волны от 10 до 1см, чему соответствуют частоты от 3 до 30ГГц), миллиметровый диапазон (волны от 1см до 1мм, чему соответствуют частоты от 30 до 300ГГц).

В настоящее время производится успешное освоение диапазона субмиллиметровых волн (волны короче 1мм). Созданные в последние годы квантовомеханические генераторы открыли эпоху использования мощных источников светового излучения. Это достижение современной радиоэлектроники открывает перспективу применения излучения оптического диапазона для целей радиосвязи не только в пределах Земли, но и на космические расстояния.

Нужно отметить, что в литературе еще встречается иное разделение радиоволн на диапазоны. В соответствии с прежним Международным соглашением длинными называли волны свыше 3км, средними - волны от 3км до 200м промежуточными - волны от 200 до 50м и короткими - волны от 50 до 10м.

В этой главе:
1-1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛНАХ
1-2. ОБЩАЯ СХЕМА РАДИОСВЯЗИ
1-3. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В РАДИОТЕХНИКЕ
1-4. КРАТКИЙ ОЧЕРК РАЗВИТИЯ РАДИОТЕХНИКИ
1-5. СРЕДСТВА, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В СОВРЕМЕННОЙ РАДИОТЕХНИКЕ
ВСЕГДА ВЫРУЧИТ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО от одной батарейки!

Вы не останетесь без связи в самый нужный момент - в качестве источника энергии выступит обычная батарейка типа АА...

Удобная почтовая доставка не только по России...

 
Более 3000 типов оригинальных аккумуляторов...

...для смартфонов и мобильных телефонов LG, Samsung, Motorola, Nokia, Sony Ericsson и др.

Доставка почтой, курьером...

webmaster@radio-1895.ru