- •Министерство общего и профессионального образования российской федерации
- •Е. М. Калабанов в.И.Юдин
- •Учебное пособие Воронеж 2000
- •Введение
- •1. Рассеяния и поглощение электромагнитных волн отдельной частицей
- •Каноническое уравнение эллипсоида имеет вид
- •Значение параметров формулы Дебая
- •Значения комплексных показателей преломления
- •2. Однократное взаимодействие оптических и миллиметровых волн с ансамблем частиц
- •З.Ослабление электромагнитного излучения атмосферными образованиями
- •3.1. Затухание в воздухе
- •3.2. Затухание в дымках, облаках, туманах и пыли
- •3.3. Ослабляющие свойства дождей
- •Среднее по сезонам года значение Hi, определяется из соотношений [18]
- •Значения параметров м, m1 и b для различных метеостанций
- •3.4. Ослабляющие свойства снегопадов
- •Классификация снегопадов по водности
- •Коэффициенты ослабления в дожде и снеге на разных частотах
- •4. Методы оценки ослабления волн вдоль траектории распространения
- •4.1. Приземные трассы
- •4.2. Наклонные трассы
- •5. Энергетический расчет приземных и наклонных трасс связи
- •5.1. Ослабление оптического излучения на приземных трассах
- •Отношения коэффициентов ослабления в миллиметровом и оптическом диапазонах волн
- •5.2. Ослабление оптического излучения на наклонных трассах
- •5.3. Ослабление миллиметровых волн на приземных трассах
- •5.3.1. Расчеты затухания в воздухе
- •5.3.2 .Расчет затухания в туманах и пыли
- •Зависимости действительной ' и мнимой " частей диэлектрической проницаемости частиц от влажности q и температуры t, где 1 - ’; 2 - " ;
- •5.3.3. Расчет интерференционных замираний
- •5.3.4. Расчет оптимальной протяженности наземной трассы связи при наличии дождя
- •Оптимальные длины трасс связи для районов Подмосковья и Махинджаури
- •5.4. Ослабление миллиметровых волн на наклонных трассах
- •Станция Западно-Казахстанская:
- •3Ависимости ослабления в0 на вертикальных и наземных трассах от интенсивности дождей, где
- •- Вертикальная трасса; ------ - наземная трасса;
- •6. Рекомендации по уменьшению влияния атмосферы на энергетические характеристики канала
- •Список литературы
- •Оглавление
Отношения коэффициентов ослабления в миллиметровом и оптическом диапазонах волн
Интенсивность дождя, мм/ч |
Длина волны, мм |
||||
0,96 |
2 |
4,3 |
6,2 |
9 |
|
0,1 |
2,13 |
1,53 |
1,27 |
0,225 |
0,134 |
1 |
1,7 |
1,37 |
1,2 |
0,41 |
0,244 |
10 |
1,35 |
1,21 |
1,11 |
0,746 |
0,444 |
Нетрудно заметить, что при интенсивности дождей до 10 мм/ч включительно (мелкие и умеренные дожди) оптические волны затухают меньше миллиметровых волн длиной короче 5 мм.
5.2. Ослабление оптического излучения на наклонных трассах
Формулы (46), (86) и (88) могут служить основой для расчета зависимости интегрального ослабления в аэрозолях атмосферы на вертикальных трассах связи. В табл. 14 собраны данные таких расчетов, относящихся к трем значениям дальности видимости и длин волн на вертикальной ВB и приземной ВП трассах протяженностью 5 км. Ослабление на приземной трассе определяется соотношением BП = β0L, где β0 - коэффициент ослабления на высоте 0 км, L -длина трассы.
Таблица 14
Ослабления на вертикальной и приземной трассах связи длиной 5 км
|
|
||||
sm, км |
, мкм |
β0, км-1 |
ВB |
ВП |
ВП/ВВ |
2 |
0,7 1,06 10,6 |
1,47 1,05 0,22 |
1,08 0,81 0,19 |
7,36 5,26 1,1 |
6,83 6,5 5,8 |
6 |
0,7 1,06 10,6 |
0,484 0,345 0,023 |
0,42 0,32 0,031 |
2,42 1,73 0,115 |
5,76 5,4 3,7 |
13 |
0,7 1,06 10,6 |
0,218 0,156 0,0032 |
0,22 0,17 0,0079 |
1,08 0,78 0,016 |
4,9 4,6 2,02 |
Таблица показывает, что, если один и тот же лазер используется в системе оптической связи, предназначенной для работы на вертикальной (с вертолетом, самолетом) и приземной трассах, то переход от первой трассы ко второй сопровождается существенным возраетанием затухания сигнала: в 4,9-6,8 раз для полупроводникового лазера, в 2-5 раз для углекислотного лазера (при SM = 13 - 2 км). На наклонных трассах связи расчет ослабления производится по формуле (89).
Поскольку вероятностные характеристики дальности видимости облаков и туманов совпадают (см. табл. 6), то ослабление в облаках будет соответствовать ослаблению в туманах. Когда дальность видимости уменьшается до 0,2 км, облака и туманы становятся практически непроницаемыми для волн оптического диапазона.
Ослабление в дождях на наклонных трассах связи в оптическом диапазоне волн соответствует ослаблению в миллиметровом диапазоне с длиной волны 5 мм. Расчетные данные ослабления в дождях на наклонных трассах связи в миллиметровом диапазоне волн приведены ниже.