Поширення радіохвиль

Поширення радіохвиль, це явище переносу енергії електромагнітних коливань в діапазоні радіочастот. Відстань, на якому можливе здійснення радіозв'язку, залежить від ряду факторів: від обраної частоти, потужності передавача, чутливості приймача, параметрів антен, умов поширення радіохвиль і т.д.

Радіохвилі різних діапазонів мають неоднакові властивості, що впливають на дальність їх поширення. Хвилі однієї довжини, долають великі відстані, хвилі, іншої довжини "губляться" за межами горизонту.

Буває так, що радіосигнал чудово чути десь по той бік Земля або в Космосі, але його неможливо виявити в декількох десятках кілометрів від радіостанції.

На висоті від 60 до 100 кілометрів над Землею розташовується іонізована область верхніх шарів атмосфери, звана також іоносферою. Під впливом ультрафіолетового випромінювання Сонця в ній виникає заряд електричним потенціалом, або іонізація. Тобто іонізація залежить від активності сонячного випромінювання.

Читайте також: Що таке поляризація радіохвиль?

По відношенню до радіохвиль іоносфера має властивості відображення, заломлення і ослаблення радіосигналів. Складається іоносфера з різних верств, розташованих на різній висоті. Залежно від кута, утвореного іоносферою і випромінюваним сигналом. можливі кілька варіантів поширення сигналу.

Варіанти поширення радіохвиль:

1 Радіохвилі що випромінюються вертикально вгору, або під досить великим кутом по відношенню до горизонту. Такі хвилі лише трохи переломлюються і йдуть в космос.

2 Якщо випромінювання радіохвиль відбувається під меншим кутом до горизонту. Такі хвилі відбиваються від іоносфери і повертаються на Землю. Правда, при цьому вони кілька послаблюються, або "затухають". Досягнувши Землі, вони знову відбиваються від неї і знову спрямовуються до іоносфери.

Читайте також: Потужність мобільного сигналу

Таким чином, стрибками радіохвиля здатне поширюватися на значні відстані, співмірні з діаметром  Землі. Тобто, радіохвиля здатна обігнути Землю.

Зона радіотіні називають місця, куди хвиля просто не потрапляє, і прийом радіосигналу взагалі неможливий. При цьому може виникнути ситуації, коли прекрасно чутно далекі радіостанції, а ближніх не чути взагалі. І навпаки визначення просторового сектора доступності радіозасобів називають зоною радіовидимості

Рикошетні радіохвилі - хвилі що випромінюються під малим кутом до горизонту, можуть відбитися від верхніх шарів атмосфери, знову відбитися від нижніх її шарів. Потім знову відбитися від верхніх, і так до тих пір, поки вони не зможуть відбитися від нижніх шарів іоносфери. В цьому випадку поширення радіохвиль відбувається, практично, без втрат. але через те, що межа шарів іоносфери не є величиною постійною, призводить до зміни місця розташування "мертвих зон" і зон впевненого прийому.

Фактори, що впливають на поширення радіохвиль:

  • вплив поверхні Землі на випромінюються хвилі, формування хвиль;
  • відображення хвиль від різних об'єктів як природних, так і штучних;
  • ослаблення потужності радіохвиль через їх поглинання дощем, снігом, пилом;
  • відображення радіохвиль від дощу, снігу, пилу, зграй птахів;
  • викривлення шляхів поширення радіохвиль через неоднорідність шарів атмосфери.

Читайте також:  Явище інтерференції GSM сигналу і радіохвиль

Багатопроменеве поширення радіохвиль через постійне зміни співвідношенні призводить до коливань потужності сигналу, завмирань. Найбільш істотним фактором, що впливає на поширення радіохвиль в реальних умовах, є метеорологія.

 Відкрити, повну версію статті

Використання та особливості, радіохвиль різних діапазонів.

  1. НЧ (LF) – довгі хвилі, використовуються для прийому радіомовних передач, а також передач станцій спеціальних служб (точного часу, метеозведень і т.д.). Дальність дії складає 2000-3000 км, за рахунок хорошого огибания поверхневими хвилями земної поверхні (дифракції). Просторові хвилі не використовуються, через сильне поглинання і поганого відображення в іоносфері. Зв’язок стабільна і не залежить від пори року і часу доби.
  2. СЧ (MF) – середні хвилі сильно поглинати землею і іоносферою (шаром D), особливо вдень. Увечері після заходу сонця шар D зникає і просторовий промінь відбивається від шару F і повертається на землю. Вночі та взимку зв’язок далі, ніж влітку і вдень через зменшення поглинання радіохвиль в іоносфері (вночі), і зменшення впливу атмосферних перешкод (взимку). Дальність стійкого надійного зв’язку 100-150 миль.
  3. ВЧ (HF) – короткі хвилі сильно поглинають землею при поширенні уздовж земної поверхні, однак добре відбиваються від землі і іоносфери. Дальнє поширення коротких хвиль іноді відбувається шляхом послідовних відображень від землі і іоносфери. Днем більш низькі частоти короткохвильового діапазону сильно поглинати шарами D і Е, а вночі, коли іонізація слабкіше, більш високі частоти слабо відбиваються від шару F, проходячи крізь нього. Як правило днем  краще використовувати більш короткі хвилі (8-25Мгц), вночі довші хвилі (4-8мгц). Дальність доходить до декількох тисяч кілометрів.
  4. УКХ (VHF) – метрові хвилі мають максимальну дальність 20-30 миль. Поверхносние хвилі не огинають земну поверхню, а просторові не відбиваються від іоносфери, проходять крізь неї і йдуть в космос.
  5. УКХ (UHF) – дециметрові хвилі використовуються для супутникового зв’язку.
  6. УКХ (SHF) – сантиметрові хвилі використовуються в радіолокації.

Залишити відповідь