3.4 Классификация диапазонов радиоволн

Таблица 6.1

Наименование диапазона волн	Диапазон длин волн	Диапазон частот	Устаревшие термины
Декамегаметровые	105- 104 км	3 - 30 Гц
Мегаметровые	104- 103 км	30 - 300 Гц
Гектокилометровые	103- 102км	300 - 3000 Гц
Мириаметровые	102- 10 км	3 - 30 кГц	Сверхдлинные
Километровые	10 - 1 км	30 - 300 кГц	Длинные (ДВ)
Гектометровые	1000 - 100 м	300 - 3000 кГц	Средние (СВ)
Декаметровые	100 - 10 м	3 - 30 МГц	Короткие (КВ)
Метровые	10 - 1 м	30 - 300 МГц	Ультракороткие (УКВ)
Дециметровые	100 - 10 см	300 - 3000 МГц
Сантиметровые	10 - 1 см	3 - 30 ГГц
Миллиметровые	10 - 1 мм	30 - 300 ГГц
Децимиллиметровые	1 - 0,1 мм	300 - 3000 ГГц

В таблице 6.1 приведена общепринятая международная классификация диапазонов радиоволн. На выбор диапазона радиоволн для конкретной системы передачи информации влияет ряд факторов, связанных с особенностями излучения и распространения электромагнитных волн, характером имеющихся в заданном диапазоне помех, параметрами сообщений, характеристиками и габаритными размерами передающих и приёмных антенн.

3.5 Понятие об излучении электромагнитных волн

Известно, что электрические и магнитные поля не могут существовать без породивших их источников, т. е. зарядов или токов. Возбужденное каким-либо источником переменного тока, электромагнитное поле может существовать само по себе в отрыве от источников и, после излучения в виде

электромагнитных волн в свободное пространство, будет распространяться в определённом направлении, определённом взаимным расположением векторов электрического и магнитного полей.

Процесс возбуждения в пространстве электромагнитной волны переменным током называется электромагнитным излучением. Физические явления возбуждения и распространения электромагнитных волн обосновал Д. Максвелл в виде двух фундаментальных положений:

всякое изменение во времени магнитного поля вызывает появление вихревого (т. е. замкнутого) электрического поля;

всякое изменение во времени электрического поля приводит к появлению вихревого магнитного поля.

Иными словами, в природе существуют только переменное электромагнитное поле. Основные положения теории электромагнитного поля Д. Максвелл выразил четырьмя связанными между собой уравнениями электродинамики.

Эти уравнения позволяют рассчитать все электромагнитные явления, сопровождающие процесс излучения и распространения радиоволн. Так, через уравнения Максвелла напряжённость электрического поля в точке, удалённой от источника на расстояние R можно выразить простым отношением:

(6.8)

3.6 Антенны систем радиосвязи

Устройства, предназначенные для излучения и приёма электромагнитных колебаний, называются антеннами. Простейшую излучающую антенну к источнику переменного тока (рис.6.5) можно сделать из отрезка электрического проводника размером в половину длины излучаемой (принимаемой) волны, в середину которого включён генератор переменного тока.

Следует иметь в виду, энергия ЭМП, возникающая в проводнике, существенно зависит от его конфигурации и соотношения размеров проводника и длины волны электромагнитного поля.

Рис 3.5 Полуволновый вибратор	Рис 3.6 Диаграмма направленности полуволнового вибратора

Такую антенну называют полуволновым вибратором.

Наглядное представление о характере излучения даёт диаграмма направленности (ДН), отражающая зависимость плотности потока мощности от направления в пространстве. ДН вертикально расположенного полуволнового вибратора представлена на рис.6.6.

В горизонтальной плоскости ДН имеет вид окружности, в вертикальной вид − вытянутых восьмёрок. Диаграмму направленности полуволнового вибратора (1) можно улучшить, если в направлении, обратном излучению, установить рефлектор (2) на удалении от активного вибратора менее λ/4 и в направлении излучения установить директоры (3), подбирая их длину и расстояние между ними (рис.6.7).

Рис.3.7 Антенна «волновой канал»

Антенну такого типа называют «волновой канал». Она широко используется в системах связи метрового диапазона волн, как передающая, так и приёмная.