1.6 Вплив тропосфери на прх

Самий нижній шар атмосфери, що прилягає до земної поверхні, зветься тропосферою. Тропосфера простирається від поверхні землі до 10...15…15 км. Особливістю її є спад температури з ростом висоти. У середньому на кожні 100м висоти температура знижується на 0,6 .

З погляду умов ПРХ тропосфера - неоднорідне середовище. Причинами цього є наявність неоднорідностей діелектричної проникності повітря й можливість появи гідрометеорів (дощ, сніг, град, туман).

Результатом впливу тропосфери є:

- перевипромінювання ЕМХ неоднорідностями;

- рефракція радіохвиль;

- ослаблення ЕМХ газами й гідрометеорами;

- деполяризація.

1.6.1 Рефракція радіохвиль

Причиною рефракції радіохвиль у тропосфері є зміна діелектричної проникності повітря з висотою. В основі рефракції лежить явище переломлення радіохвиль на границі розподілу двох середовищ із різними коефіцієнтами переломлення.

Рефракція – скривлення траєкторії поширення радіохвиль. Тропосфера являє собою шарувату структуру, кожен шар, що має своє значення (рис.1.12).

Рисунок 1.12

На рис.1.12 представлений випадок, коли діелектрична проникність із висотою зменшується, тобто . Вертикальний градієнт діелектричної проникності в цьому випадку також убуває.

У залежність від значення розрізняють два види рефракції:

- негативну рефракцію, або субрефракцію, при якій , і траєкторія хвилі звернена опуклістю вниз, і позитивну рефракцію, при якій і траєкторія хвилі звернена опуклістю вверх (рис. 1.13).

Рисунок 1.13

Тут:

- негативна рефракція;

- рефракція відсутня;

- позитивна рефракція;

- критична рефракція;

- зверхрефракція.

Для урахування впливу рефракції на ПРХ вводиться поняття еквівалентного радіуса Землі

, (1.27)

де км – радіус Землі.

Найпоширеніша нормальна рефракція, при якій .

1.7 Відстань прямої видимості

Для орієнтовної оцінки безперешкодного поширення радіохвиль вводиться поняття відстані прямої видимості , при якому пряма, що з'єднує передавальну й приймальню антени, торкається земної поверхні з еквівалентним радіусом (рис. 1.14).

Рисунок 1.14

Відстань прямої видимості дорівнює , де

; (1.28)

.

При відсутності рефракції , .

При стандартній рефракції , .

1.8 Прх над плоскою гладкою поверхнею землі

У цьому випадку в точку прийому (рис.1.15) у найпростішому випадку приходять дві хвилі: пряма (1), і відбита від земної поверхні (2) у точці (рис. 1.15).

Рисунок 1.15

Результуюче поле в точці буде визначатися векторною сумою прямої й відбитої хвиль. Оскільки шлях прямого (1) променя коротше шляху відбитого променя (2) , промінь (2) буде досягати точки із запізненням, тобто між променями (1) і (2) буде фазовий зсув (рис.1.16).

Рисунок 1.16

Якщо прямий і відбитий промені в точці прийому будуть синфазними, ( або , де - парне число), то виникнуть інтерференційні максимуми. Якщо фазовий зсув буде дорівнює або , де - непарне число, тобто сигнал значно послабляється (завмирає). Це явище отримало назву інтерференційні завмирання.