5. Содержание отчета по лабораторной работе

Отчет по работе должен содержать:

5. Тему и цель работы.

6. Выполнение и оформление содержания работы.

7. Выводы по работе.

По 1, 2 заданию содержания работы оформить таблицу и построить графики зависимости зависимость амплитуды напряженности электрического поля вибратора и рамки от расстояния до точки наблюдения.

По 3,4,5,6,7 заданию содержания работы оформление в отчете провести в виде решения задач.

6. Контрольные вопросы

1. Объясните физическую сущность явления излучения.

2. Какой излучатель называют элементарным?

3. Назовите границы ближней, промежуточной и дальней зон вибра­тора. Каковы свойства поля в каждой из зон?

4. Что такое мощность излучения?

5. В чем суть принципа эквивалентных токов?

6. Что называется сопротивлением излучения? Какова практическая зна­чимость этой величины?

7. Дайте определение диаграммы направленности?

8. Почему элементарную рамку называют элементарным магнитным диполем?

9. Изобразите вид диаграммы направленности элементарного электриче­ского диполя (вибратора), элементарной рамки, источника Гюйгенса.

10. Сформулируйте принцип Гюйгенса.

Лабораторная работа № 7 Исследование линии радиосвязи при высоко расположенных антеннах

1. Цель работы

Исследовать влияние земной поверхности на распространение радиоволн при высоко расположенных антеннах

2. Содержание работы

1. Исследовать зависимость напряженности Е_м электрического поля в точке приема от дальности r. Исходные данные: мощность радиостанции Р_ПРД, КНД антенны D, длина волны  , высота передающей антенны h₁, высота приемной h₂, вид поляризации волны: горизонтальная и вертикальная. Исходные данные по вариантам приведены в индивидуальных заданиях 1.

При построении графика дальность радиотрассы брать с дискретностью порядка 5 км.

2. Определить, будет ли осуществляться радиосвязь между двумя пунктами на расстоянии r, если связь осуществляется с помощью радиостанции МВ диапазона. Тактико-технические характеристики радиостанции: мощность передатчика Р_ПРД, несущая частота f_Н, чувствительность приемника ε_ПРМ, КНД антенны D₀. Известно, что высота антенны передатчика h₁, высота антенны приемника h₂, вид поляризации антенн – вертикальный. Исходные данные по вариантам приведены в индивидуальных заданиях 2.

3. Можно ли считать отражение радиоволны, излучаемой диспетчерским радиолокатором, от поверхности Земли зеркальным, если высота неровностей не превышает h, длина падающей волны , угол падения . Исходные данные по вариантам приведены в индивидуальных заданиях 3.

4. Где и во сколько раз больше расстояние прямой видимости на Земле или на Луне при одних и тех же высотах поднятия антенн h₁, h₂? Исходные данные по вариантам приведены в индивидуальных заданиях 4.

3. Основные теоретические сведения

3.1. Методика расчета напряженности поля в точке приема при высоко расположенных антеннах

1) Определяют характер радиотрассы:

трасса с высоко расположенными антеннами , , , где – высоты расположения передающей и приемной антенн соответственно);

2) Определяют расстояние прямой видимости на Земле

, км (1)

3) Проверка выполнения соотношений определяющих влияние сферичности Земли и дальнейший алгоритм выполнения вычислений - , , ;

4) Выполняется соотношение - Землю считают плоской, ее влияние не учитывается:

а) Проверяют условие применимости формулы Б.А.Введенского

. (2)

б) если условие (2) выполняется, то расчет напряженности поля ведут по формуле Б.А.Введенского

, (3)

где Р_ПРД – мощность передатчика, D₀ – коэффициент направленного действия антенны.

В противном случае расчет напряженности поля ведут по интерференционной формуле

. (4)

В зависимости от вида поляризации, угла падения на земную поверхность по графикам (рис. 1) определяют модуль и фазу коэффициента отражения Френеля в метровом диапазоне волн.

Рис. 1

Угол падения приближенно равен

, рад.

5) Выполняется соотношение - необходимо учитывать влияние сферичности Земли, для чего в формулы (3) или (4) вместо подставляют так называемые приведенные высоты . Произведение определяется по графику рис. 2 в зависимости от параметра ( – радиус Земли, равный 6370 км) и отношения высот или ).

Напряженность электрического поля в точке приема при учете сферичности земли оказывается меньше, чем в случае плоской земной поверхности.

Рис. 2

6) Выполняется соотношение - напряженность электрического поля в точке приема определяется с учетом дифракции радиоволн, то напряженность электрического поля в точке приема определяется с учетом дифракции радиоволн по формуле Фока:

, (5)

где – множитель ослабления, учитывающий затенение области, существенной при распространении радиоволн выпуклостью Земли.

. (6 )

В формулу (5) множитель ослабления необходимо подставлять не в децибелах, а в разах:

(7)

Параметры , , определяются как

; ; . (8)

Зависимости приведены на рис. 3 и рис. 4