Свойства распространения радиоволн

Ответ:

Радиоволны излучаются через антенну в пространство и распространяются в виде энергии электромагнитного поля. И хотя природа радиоволн одинакова, их способность к распространению сильно зависит от длины волны.
Земля для радиоволн представляет проводник электричества (хотя и не очень хороший). Проходя над поверхностью земли, радиоволны постепенно ослабевают. Это связано с тем, что электромагнитные волны возбуждают в поверхности земли электротоки, на что и тратится часть энергии. Т.е. энергия поглощается землей, причем тем больше, чем короче длина волна (выше частота). Кроме того, энергия волны ослабевает еще и потому, что излучение распространяется во все стороны пространства и, следовательно, чем дальше от передатчика находится приемник, тем меньшее количество энергии приходится на единицу площади и тем меньше ее попадает в антенну. Передачи длинноволновых вещательных станций можно принимать на расстоянии до нескольких тысяч километров, причем уровень сигнала уменьшается плавно, без скачков. Средневолновые станции слышны в пределах тысячи километров. Что же касается коротких волн, то их энергия резко убывает по мере удаления от передатчика. Этим объясняется тот факт, что на заре развития радио для связи в основном применялись волны от 1 до 30 км. Волны короче 100 метров вообще считались непригодными для дальней связи. Однако дальнейшие исследования коротких и ультракоротких волн показали, что они быстро затухают, когда идут у поверхности Земли. При направлении излучения вверх, короткие волны возвращаются обратно

Отражение радиоволны. Отражение – одно из наиболее известных явлений на примереотражения солнечного луча от зеркала. Происходит оно на поверхности тела или раздела сред, характеризуемых отражательной способностью. При отражении количественной характеристикой отражательной способности является величина, называемая коэффициентом отражения r = E_r/E₀,, где E_{r и} E₀ – амплитуды отраженной и падающей волны. Известным законом отражения является равенство углов падения и отражения электромагнитной волны.

Рассеяние – хаотическое по направлению отражение потока электромагнитной энергии от неровной поверхности, имеющей шероховатости, сравнимые с длиной волны радиоволны, то есть, когда размеры шероховатостей отражающей поверхности l³l.

Переизлучение – физическое явление, при котором падающая энергия радиоволны на токопроводящие сооружения (мосты, башни, каркасы домов и т.д.) переизлучается ими. При этом диаграмма направленности переизлученной энергии зависит от геометрических характеристик сооружения. Переизлучающее сооружение называют вторичным источником. Сложение передаваемого сигнала с переизлученным приводит к интерференции.

Интерференция – векторное сложение двух или более радиоволн одной частоты.

е_s = S E_i cos (wt + j_i).

Результатом сложения двух сигналов с одинаковой частотой будет сигнал той же частоты с амплитудой, принимающей абсолютные значения между суммой и разностью амплитуд слагаемых сигналов.

Интерференция – сложение двух или более волн, при котором амплитуда результирующей волны зависит от разности фаз исходных волн в данной точке пространства. Если складываются волны с одинаковой фазой, то амплитуда результирующей волны будет увеличиваться, а если с противоположными фазами, то уменьшаться (вплоть до 0).В реальных условиях из-за отражения волн от различных преград, в точке приема могут приниматься несколько волн со смещенными друг относительно друга фазами и, следовательно, результирующий сигнал может измениться случайным образом.

Преломление (рефракция) -физический процесс изменения направления движения радиолуча при переходе из одной среды в другую с различными показателями преломления. Величина показателя преломления зависит от химического состава (стекло, вода, воздух и т.д.), концентрации или плотности вещества, электрических свойств (диэлектрическая проницаемость, проводимость) среды распространения радиоволны.

Дифракция – свойство радиоволны огибать препятствия. К таким препятствиям относится и кривизна земной поверхности.

Дисперсия – процесс разделения спектра радиоволны на гармонические составляющие. Одним из видов дисперсии является разложение сигнала на магнитоионные компоненты: обыкновенную и необыкновенную волны.

Поглощение – передача электромагнитной энергии волны среде распространения.