전파의 전파 매체를 설명하는 모델은 무엇입니까? 셀룰러 통신 시스템의 전파 전파 모델. 이동통신에서는

다양한 송신기에서 방출되는 전파는 다른 전자기 진동과 관계없이 송신 안테나 주변 공간에서 직선으로 전파됩니다. 그러나 이 규칙은 이상적인 유전체에서 장애물이 없는 파동 전파의 경우에만 유효합니다.

지구 근처 공간에서 전파의 전파는 지구 표면과 지구 대기의 특성에 의해 크게 영향을 받습니다. 지구 표면은 평평하지 않으며 완벽한 전도성을 갖지 않습니다. 지구 표면(산, 건물)의 다양한 요철은 전자기 진동을 산란 및 흡수하며 파장에 따라 충격의 정도가 달라집니다.

지구의 대기 또한 이질적이며 그 특성은 지구 표면 위의 높이에 크게 의존합니다. 지구의 대기는 날카로운 상한 경계 없이 높이가 천 킬로미터 이상에 이릅니다. 지구 표면 바로 아래에 위치한 대기층을 대기층이라고 합니다. 대류권. 대류권의 특성과 상태는 기압, 온도, 습도라는 세 가지 매개변수로 특징지어집니다. 압력, 습도 및 온도의 변화에 ​​따라 대류권 층의 굴절률도 변경됩니다. 일반적으로 이 수치는 올라갈수록 천천히 감소합니다. 60km 이상의 고도에서 대기를 구성하는 가스는 태양 스펙트럼의 자외선과 X선에 노출됩니다. 이온화된. 따라서 지구 표면 위 60km에서 400km 사이의 고도에 있는 대기층을 대기층이라고 합니다. 전리층. 서로 다른 고도에서의 이온화 정도는 다르며 이질적입니다(그림 4).

가장 낮은 이온화 영역 - 레이어 D– 고도 60km~90km에 위치합니다. 낮에는 햇빛의 영향을 받아 형성되고 밤에는 사라집니다.

쌀. 4. 지구의 전리층 구조.

다음 이온화 영역은 레이어 E– 고도 120km에서 최대값을 갖습니다. E층의 전자 농도는 시간과 계절에 따라 크게 달라집니다. 여름에는 겨울보다 전자 농도가 더 높습니다. 80-100km의 고도에서는 강한 이온화 불균일성이 관찰됩니다.

전리층의 상부 영역(180~400km)을 레이어 F. 여름철 낮 시간 동안 이 지역은 F1(180~240km)과 F2(300~400km)의 두 층으로 나뉩니다. 나머지 날짜와 연도에는 F2 레이어만 남습니다.

전리층 층의 전자 집중의 규칙적인 과정은 태양 활동의 폭발로 인해 중단됩니다. 이러한 변화는 D층과 E층에서 가장 강력합니다.

전리층의 각 층에는 전자 농도가 고르지 않습니다. 이 농도는 고도에 따라 점차 증가하고 최대치에 도달한 후 점차 감소합니다. 전리층(예를 들어 F층)은 층상 구조를 가지고 있다고 대략적으로 상상할 수 있습니다. 이러한 전리층 구조의 결과로 전파는 굴절되어 특정 조건에서 다시 지구로 돌아올 수 있습니다(그림 5). 전리층에서 반사된 후 지구로 되돌아오는 전파를 우주파라고 합니다.

쌀. 5. 전파 전파에 대한 전리층의 영향.

지구 표면 가까이에서 전파되고 회절로 인해 지구의 돌출부를 부분적으로 감싸는 전파를 표면파라고 합니다.

전파를 장파, 단파, 초단파로 나누는 것은 전파 특성에 따라 크게 결정됩니다 (그림 7).

에게 아주 긴파도에는 10,000m 이상의 파도가 포함됩니다. 긴– 10000m에서 1000m까지.

바다와 바다의 물, 심지어 습한 토양까지도 이러한 파도의 전도체입니다. 또한 어떤 입사각에서도 반사됩니다. 이 과정은 벽이 전리층과 지구 표면인 거대한 도파관(또는 동축 시스템)에서 파동이 전파되는 것과 유사합니다(그림 6). 대척점(약 20,000km)까지의 모든 지상 거리에 걸쳐 장파 통신의 가능성을 설명할 수 있는 것은 바로 이러한 전파의 "도파관" 특성(단순한 회절 현상이 아님)입니다.

쌀. 6. 장파의 전파.

장파 통신 및 장파 라디오 방송의 유리한 특성은 태양 활동의 하루, 연도 및 11년 기간 동안 수신 지점의 전계 강도가 비교적 일정하다는 것입니다.

장파 범위의 가장 큰 단점은 저주파 용량(총 킬로헤르츠 수)입니다. 안테나 구조도 파장에 비례하여 크기가 큽니다. 또한 장파에서는 대기 방전으로 인해 무선 수신에 매우 강한 간섭이 발생합니다.

에게 중파범위에는 1000~100m의 파도가 포함됩니다. 중파로 운영되는 여러 나라의 상선의 라디오 방송국과 통신 방송국이 많이 있습니다. 장파가 지구 표면과 E층 사이의 "도파관" 전파를 특징으로 한다면, 중파의 수직 반사의 경우 E층의 전자 농도가 항상 충분하지는 않으며 D층의 농도도 전혀 충분하지 않습니다.

장파에 비해 중파는 반사되기 전에 이온화된 층에 훨씬 더 깊이 침투합니다. 이들은 주간 E층과 D층에 강하게 흡수되어 두 번 통과합니다. 밤에는 E층에서 비스듬한 입사(즉, 너무 깊지 않게 침투)로만 반사되고 전파 경로에서 D층과 만나지 않고 중파의 손실이 훨씬 적습니다.

위의 모든 내용은 중파의 다음 특징을 설명합니다. 낮에는 표면(지상)일 뿐이며 밤에는 송신기로부터 더 먼 거리에서 공간(전리층) 파도 수신할 수 있습니다.

중파 전파에서 전리층의 참여가 간헐적이라는 사실로 인해 이 전파에는 여러 가지 특징이 있습니다. 이러한 특징 중 첫 번째는 수신력의 페이딩(급격한 감소)을 고려해야 합니다. 낮 동안 지상파(및 지상파만)가 수신 지점에 도달한 경우 밤에는 전리층에 의해 반사된 파도도 수신 지점에 도달할 수 있습니다. 그런 다음 수신 지점의 필드는 지상파와 전리층파의 간섭 결과가 되며 이러한 파동이 위상이 같을 때 강화되고 위상이 다를 때 약해집니다.

중파 전파의 두 번째 특징은 낮 동안 수신 강도의 변동을 고려해야합니다. 주요 필드가 지상파 필드인 가까운 거리에서는 수신 강도가 하루 종일 거의 변하지 않습니다. 지상파가 감쇠되어 도달하는 중간 거리에서는 낮 동안 가청이 약할 수 있으며, 공간파 필드가 지배적인 밤에는 페이딩을 동반하여 가청도가 증가합니다. 지상파가 실제로 도달하지 못하는 먼 거리에서는 전리층 파동으로 인해 밤에만 가청이 나타날 수 있습니다.

중파 통신 조건도 여름철 대기 간섭 수준 증가로 인해 일년 내내 변경됩니다. 11년 주기의 태양 활동과 중파에서의 전리층 교란의 영향은 미미합니다.

짧은 100 ~ 10m의 파동이라고 함(3*10 6 ~ 30*10 6Hz의 주파수) . 이러한 파동은 평균 파동과 마찬가지로 표면 광선과 공간 광선 모두에 의해 전파될 수 있습니다.

지구 표면에서 전파 에너지의 흡수는 주파수가 증가함에 따라 증가하므로 단파는 상대적으로 짧은 거리에 걸쳐 지구를 따라 전파됩니다. 특히 우리가 이야기할 때 수십, 심지어 수백 와트, 단지 수십 킬로미터의 복사 전력으로 전파됩니다. 단파장 범위(50~10m)의 상반부에 있는 파도.

단파에서 신호 전송의 주요 방법은 전리층의 단일 또는 다중 반사입니다. 이런 식으로 그들은 수행됩니다 경제적인 장거리 통신그리고 장거리 라디오 방송. 공간 단파 전파의 정상적인 조건에서 반사층은 F 2그리고 밑에 있는 레이어 이자형그리고 디흡수성, 즉 유해한 것으로 판명되었습니다.

낮에는 이 범위의 가장 짧은 파동이 장거리 통신에 사용됩니다(대략 10~25초). 중);작은 앙각에서는 레이어에서 반사될 수 있습니다. F2.물론, 더 긴 파동이 반사되기 시작하지만, 층에 전자 농도가 높아집니다. 이자형그리고 디낮 동안 이러한 레이어의 손실은 너무 커서 송신기 전력을 바람직하지 않게 증가시켜야 합니다. 밤에는 단파 범위의 하부(약 35~100m)가 장거리 통신에 사용됩니다. 그 이유는 층의 전자 농도가 감소하기 때문입니다. F 2더 짧은 파도는 낮은 고도각에서도 전리층을 통과합니다. 아래에 있는 층의 손실은 D층이 밤에 사라지고 층의 이온화가 일어나기 때문에 그다지 위험하지 않습니다. 이자형크게 감소합니다.

해당 지역을 점유하는 파도 '낮'과 '밤' 사이(약 25~35m) 통신에 성공적으로 사용됩니다. 반나절 시간.물론 단파 범위의 이 세 부분을 정확하게 구분하는 것은 불가능하다는 점을 기억해야 합니다. 그 경계는 계절과 11년 태양 활동 기간의 위상에 따라 달라지기 때문입니다.

공간적 단파를 수신할 때 무작위로 발생하는 전기장 강도의 변화가 관찰되며, 이는 페이딩 및 수신 강도 증가와 관련됩니다. 여기의 페이드는 중간 파도보다 더 깊고 서로 더 자주 따라옵니다.

짧은 파장에서 페이딩은 일반적으로 전리층에서 반사된 여러 광선의 간섭으로 인해 발생합니다.

페이딩의 유해한 영향을 방지하는 주요 방법은 간격을 둔 안테나(때로는 상호 수직 편파가 있는 안테나)에서 자동 이득 제어 및 수신을 수행하는 것입니다.

단파의 경우 수신기가 송신기에서 멀어지면 먼저 완전히 멈출 때까지 가청도가 감소한 다음 거리가 멀어질수록 정상적인 신호 수신이 복원됩니다. 따라서 두 가청 영역 사이에는 다음이 있습니다. 침묵 구역.

범위는 30개 주파수로 제한됩니다. MHz ( = 10m) 및 30000 MHz(cm),호출된 범위 초단파,(VHF). 차례로, 이 범위는 파동으로 나뉩니다. 미터(K 10m에서 1m까지), 데시미터(K 1m에서 10m까지 센티미터)그리고 센티미터 ( 10부터 센티미터최대 1개 센티미터). 1보다 짧은 파동 센티미터호출된다 밀리미터그리고 서브밀리미터파도.

초단파 통신 및 라디오 방송은 장파 및 단파 통신 및 라디오 방송에 비해 매우 중요한 장점을 가지고 있습니다. 텔레비전 전송은 일반적으로 VHF에서만 가능합니다.

첫 번째 장점은 훨씬 더 많은 것을 전송할 수 있다는 것입니다. 넓은 범위신호 주파수(예: 많은 무선 전화 채널 또는 텔레비전 채널)

초단파의 두 번째 장점은 높은 초점특파원을 향한 안테나 동작.

해당국의 안테나 간 직접적인(기하학적) 가시성이 있는 경우 완전히 보장되는 VHF 통신의 또 다른 이점을 고려해야 합니다. 지속 가능성,즉, 하루 중 시간, 연중 시간 및 기타 외부 이유에 관계없이 수신기의 신호 레벨이 일정합니다.

수십 년 동안 이 대역의 사용을 제한해 온 VHF 라디오 안테나 간의 가시선 요구 사항은 다음과 같습니다. 이 파동의 주요 에너지 흐름 전파의 직진성.

쌀. 7. 배포 기능

다양한 범위의 전파.

VHF를 통한 직접적인 장거리 통신이 가능해진 것은 1950년대에 이르러서였습니다. 이러한 연결은 첫째, 대류권의 불규칙성에 대한 VHF 산란, 둘째, 전리층의 불규칙성에 대한 산란 및 이온화된 유성 흔적의 반사, 셋째, 인공 지구 위성을 통한 중계를 통해 보장됩니다.

VHF를 통한 장거리(또한 정기적이고 비교적 안정적인) 통신 가능성이 창출되고 있습니다. 산란그들의 에너지 현지의(현지의) 대류권의 불균일성.이러한 불균일성은 공기의 소용돌이 운동으로 인해 끊임없이 생성되고 해체됩니다. 모양은 편평하거나 구형일 수 있습니다. 대류권 불규칙성을 통과하는 초단파 광선은 산란된 자연의 부분 반사를 경험합니다. 산란 광선은 주로 앞으로 향하며, 그 중 일부는 수백 킬로미터 떨어진 방사선 지점에서 떨어진 지점에서 지구에 도달합니다.

초단파를 이용한 장거리 통신의 또 다른 가능성은 전리층에서의 파동 산란.전리층의 하층, 특히 전리층에서 디,전자 농도에는 불균일성이 있습니다. 이러한 불균일성은 대류권의 불균일성이 흩어지는 것처럼 이를 통과하는 전파 에너지의 일부를 산란시킵니다.

그러나 전리층의 불규칙성으로 인한 산란 반사를 이용한 통신에는 특정한 특성이 있습니다.

유성은 10분의 1초에서 몇 초에 걸쳐 사라지는 이온화된 "흔적"을 남깁니다. 높은 이온화 밀도를 유지하는 트레이스의 평균 길이는 계산에서 25로 간주됩니다. km.유성 흔적의 이온화 밀도는 미터파의 반사가 산란되기보다는 정반사되기에 충분합니다. 8. 유성궤적 방향과 통신 경로 방향의 유리한 조합으로 반사파의 에너지 흐름은 산란파의 흐름보다 훨씬 더 높은 밀도를 갖습니다. 이는 유성이 반사되는 동안 신호 레벨이 증가하는 것을 설명합니다.

기하학적 구조는 대략 700년부터 2000년까지 유성통신이 가능함을 보여준다. 킬로미터,뿐만 아니라 전리층. 수신 지점에서 가장 큰 효과는 송신 지점과 수신 지점 사이의 전파 전파 평면에 수직인 유성에 의해 제공됩니다. 파장대역은 주파수 30~60이 유리하다 MHz(10~5m의 파도), 흔적의 상당 부분이 더 짧은 파도를 반사하기에는 이미 불충분하기 때문입니다.

그림 8. 유성 흔적에서 반사된 통신 방식입니다.

전파 – 이는 전자기파이며 주파수 범위는 Hz 내에서 다양합니다. 이 범위 제한은 조건부로 적용됩니다. 지정된 주파수 스펙트럼은 일반적으로 해당 범위로 분류됩니다(표 5.1).

표 5.1. 범위에 따른 전파의 분류.

결론		범위	상한
		초저주파 및 사운드 주파수의 전파
		초장파(VLW)
		장파(LW)
		중파(SW)
		단파(HF)
		초단파:
		미터(MV)
		데시미터(UHF)
		센티미터(CMV)
		밀리미터(MMW)
		광파:
		적외선(ICL)
	(0.75μ = 7500A)	가시 광선
	(0.4μ = 4000A)	자외선(UFL)		(0.1μ = 1000A)

전파의 주파수를 헤르츠가 아닌 측정 단위로 표현하는 것이 편리한 경우가 많습니다. 이를 위해 다음 단위가 사용됩니다.

1MHz(밀리헤르츠) =
헤르츠,

1kHz(킬로헤르츠) = 헤르츠,

1MHz(메가헤르츠) = 헤르츠,

1GHz(기가헤르츠) = 헤르츠,

1THz(테라헤르츠) = 헤르츠

우리 연구의 주제는 전파를 자유롭게 전파하는 것입니다. 아래에 자유롭게 이동하는 전파 안내 시스템 없이 매질에서 전파되는 전파를 이해합니다. 파도는 대기, 지구 및 바다의 두께로 전파될 수 있지만 견고한 구조 형태의 전송선은 사용되지 않습니다.

자유롭게 전파되는 파동은 무선 통신, 레이더 감시, 원격 제어 및 기타 수많은 실제 문제 해결에 사용됩니다. 어쨌든 무선 링크라는 통신 회선이 사용됩니다. 라디오 링크 송신기, 수신기 및 파동이 전파되는 매체의 세 가지 구성 요소가 포함됩니다. 전파가 자유롭게 전파되는 무선 링크에서 매체는 자연 환경입니다. 전자기파는 송신 지점(A)에서 수신 지점(B)으로 전파됩니다. 라디오 링크는 세 가지 유형으로 분류됩니다.

가장 간단한 라디오 링크.

무선 중계 통신선.

보조 라디오 링크.

주어진 유형의 각 무선 링크의 특성을 고려해 보겠습니다.

가장 간단한 라인 끝부분에 송신기와 수신기가 있습니다(그림 5.1).

그림 5.1 가장 간단한 무선 링크:

A는 송신기, B는 수신기입니다.

그림 5.1은 신호가 전리층의 반사로 인해 전송 지점 A를 떠나 수신 지점 B에 도착하는 것을 보여줍니다. 즉, 단일 홉 경로의 유형이 개략적으로 표시됩니다.

그러나 가장 간단한 회선을 사용하여 통신을 보장하는 것이 항상 가능한 것은 아닙니다. 종종 지형이 복잡하여 신호가 중간 중계(방송) 방송국을 통해 목적지에 도달할 수 있습니다. 그림 5.2는 그러한 다이어그램을 보여줍니다. 무선 중계 통신선 .

그림 5.2 무선 중계 통신 회선:

그리고 안에– 터미널 스테이션;
- 중간 역.

무선 중계 통신 회선의 각 섹션은 간단한 통신 회선으로 간주될 수 있습니다.

과학 연구에 자주 사용됨 보조 통신 회선 , 연구 중인 신호가 일부 이물질(유성, 비구름 등)에 의해 조사되어 전파가 산란되는 경우입니다. 산란된 전파 중에는 수신기에 도달하는 전파가 있습니다(그림 5.3).

그림 5.3 보조 무선 링크:

A – 송신기, B – 수신기, C – 조사된 물체.

전파는 전파되는 방식에 따라 분류될 수 있습니다. 이 분류를 통해 다음과 같은 유형의 파동을 구별할 수 있습니다.

자유롭게 전파되는 파동 – 이는 직선 궤적에 가까운 궤적을 갖는 파동입니다.

지구파 – 이것은 지구 표면에 가깝게 전파되는 파동입니다. 지상파는 표면파라고도 합니다. 그들은 회절 현상으로 인해 지구 표면 주위를 부분적으로 구부릴 수 있습니다.

대류권파 – 이는 대류권에서의 산란과 대류권의 안내(도파관) 작용으로 인해 상당한 거리(최대 1000km)에 걸쳐 전파되는 파동입니다. 대류권은 대기의 더 낮은 층이라는 것을 기억하십시오. 대류권의 상부 경계는 15km에 해당합니다. 이러한 경계의 특징은 일정한 온도입니다. 등급 T=0. 대류권파는 파장이 λ인 파동을 전파합니다.<10 м.

생체권파 - 이는 전리층의 다중 반사로 인해 장거리로 전파되고 지구를 순환하는 파동입니다. 전리층파는 파장이 λ>10m인 경우 전파됩니다. 전리층 파에는 HF, SW, LW 및 VLF 범위의 파동이 포함됩니다. 미터파는 전리층 불규칙성에 의한 산란과 유성 궤적의 반사로 인해 전리층 파로 전파될 수도 있다는 점을 명심해야 합니다.

5.2. 자유 공간에서의 전파 전파

포인트 이미터를 자유 공간(ε=1,μ=1인 균일한 비흡수 매체)에 배치하고 전력이 공급되도록 합니다. . 이러한 방사체는 공간의 모든 방향으로 에너지를 균일하게 방출하며 전파파의 파면은 구형 표면입니다 (그림 5.4).

그림 5.4. 포인트 이미터의 구형 파면

파동이 방출되기 시작한 후 구형 전면의 반경은 다음 값을 갖습니다. 아르 자형. 파동이 전파됨에 따라 에너지를 전달하며, 단위 시간당 단위 면적을 통과하는 자속 밀도(포인팅 벡터 계수)는 다음 공식에 의해 결정됩니다.

, , (5.1)

어디 아르 자형 – 구형파의 반경.

일정 기간 동안의 평균 에너지 플럭스 밀도 티다음 공식으로 결정됩니다.

, , (5.2)

어디 - 전기장 강도의 유효값, - 자기장 강도의 유효 값.

전기장 강도와 자기장 강도의 유효 값 사이의 관계는 다음 공식으로 표현됩니다.

(5.3)

어디 - 알려진 바와 같이 결정된 자유 공간의 파동 임피던스
옴.

공식(5.2, 5.3)을 기반으로 포인팅 벡터의 계수를 작성할 수 있습니다.

, . (5.4)

우리의 경우 점 소스에 의한 전자기 에너지의 동일한 방사 과정에 대해 이야기하고 있으므로 (5.1)과 (5.4)를 기반으로 평등을 작성합니다.

. (5.5)

평등(5.5)으로부터 우리는 다음을 결정합니다:

(5.6)

어디 - 이미 터에 공급되는 전력, 아르 자형 – 거리, - 전기장 강도의 유효 값.

실제 상황에서 전송 지점의 경로는 방사 에너지를 특정 방향으로 집중시키도록 설계된 안테나를 사용합니다. 지향성 방사파 역할을합니다. 안테나의 방향 특성을 고려하기 위해 방향성 정도를 나타내는 방향 계수(DA)라는 매개변수가 도입되었습니다. 효율성 요소를 D로 표시하겠습니다. 전송 장치와 관련된 모든 매개변수에는 인덱스가 제공됩니다. 1 , 수신 장치 - 색인별 2 . 예를 들어, 전송 지점에서 방출 안테나에 공급되는 전력은 P 1로 표시되고 지향성 계수는 ​​D 1입니다. 수신 안테나에 해당하는 지정은 P 2, D 2입니다.

CND 개념의 본질을 정의합시다. 근처에 두 개의 안테나가 있다고 가정해 보겠습니다. ㅏ전방향성 안에. 그림 5.5는 두 안테나의 방사 패턴을 개략적으로 보여줍니다.

그림 5.5. 안테나의 방향 패턴, 방향성(A) 및 등방성(B).

두 안테나에 동일한 전력을 공급하자 . 두 경우 모두 동일하고 충분히 먼 거리 r 0 에 위치한 수신 지점에서 지향성 안테나에서 나오는 전계 강도가 전방향 안테나에 비해 더 크다는 것은 명백합니다. 이는 지향성 안테나에 의해 필요한 방향으로 에너지가 집중되기 때문입니다. 동일한 전계 강도를 얻으려면 등방성 이미터(전방향 안테나)에서 전력을 증가시켜야 합니다. , 안테나에 연결되어 있습니다.

방향계수 (LP)는 지향성 안테나에 의해 생성된 것과 동일한 수신 지점에서 전계 강도를 얻기 위해 등방성 방출기에 공급되는 전력을 몇 배나 늘려야 하는지 보여줍니다.

LPC는 무차원 수량입니다. 다음에서는 효율이 데시벨(dB) 단위로 측정되는 것을 보여줍니다. 송신 안테나의 지향성을 고려하면 전계 강도의 유효 값에 대한 공식은 다음과 같은 형식을 취합니다.

, . (5.7)

이에 따라 수신 지점에 도달하는 전계 강도의 진폭 값을 구합니다.

, . (5.8)

전계 강도의 순간 값, 즉 주어진 특정 시점에 수신된 필드의 값은 다음에 의해 결정됩니다.

,,(5.9)

어디 아르 자형 – 거리,
- 파수, 와 함께- 빛의 속도, ω – 순환 주파수, - 송신 안테나에 공급되는 전력, - 송신 안테나의 KND.

전계 강도의 순간 값은 복잡한 형식으로 작성할 수 있습니다.

, . (5.10)

위의 공식(5.7 – 5.10)에서 물리량은 국제 측정 시스템 SI로 측정됩니다. 실제 계산에서는 거리를 미터보다는 킬로미터로, 전력은 와트보다는 킬로와트로 측정하는 것이 더 좋습니다. 그러므로 힘을 표현하는 것은 킬로와트 단위
, 거리 아르 자형킬로미터 단위
, 우리는 전계 강도를 얻습니다 , 미터당 밀리볼트로 표시됩니다. (mV/m). 입력된 측정 단위를 고려하면 전계 강도 공식의 수치 계수가 해당 값을 변경합니다. 따라서 전계 강도에서 자유 공간에서의 전파 전파의 유효 값을 실제로 계산하기 위해 다음 공식을 사용합니다.

, . (5.11)

전계 강도의 진폭 값에 대한 공식은 다음과 같습니다.

, . (5.12)

공식 (5.11), (5.12)에 포함된 물리량의 측정 단위는 지수 형식으로 작성됩니다. 송신 및 수신 안테나는 서로 거리 r만큼 지구의 평평한 표면에 위치합니다. 가장 간단한 무선 경로를 다이어그램 형태로 보여드리겠습니다(그림 5.6).

그림 5.6. 가장 간단한 무선 경로 계획.

수신기 입력에 공급되는 전력의 값을 결정하는 것이 필요합니다. 분명히 필요한 전력을 결정하려면 수신 안테나의 개구부에 도달하는 포인팅 벡터의 크기를 알아야 합니다.
들어오는 모든 파동 에너지가 "수집"되는 도움으로 안테나 개구부의 영역을 고려하십시오. 먼저 개념을 소개하자면 효과적인 안테나 면적
, 안테나 피더 기술에서는 다음 공식에 의해 결정됩니다.

(5.13)

어디 -수신 안테나의 KND, λ – 파장. 안테나 구멍으로 들어가는 에너지 플럭스 밀도
,우리는 공식 (5.1)에 기초하여 결정합니다. 즉,

그러면 수신 장치의 입력에 공급되는 전력은 다음과 같이 결정됩니다.

,
. (5.14)

무선 링크를 설계할 때 전파 중에 발생하는 에너지 손실 개념을 사용하는 것이 편리합니다. 에너지 손실은 다음 공식에 의해 결정됩니다.

(5.15)

지수는 어디에 있나요? 성.이는 자유 공간에서의 전파 손실에 대해 이야기하고 있음을 나타냅니다. 안테나의 영향을 제외해 보겠습니다. 넣자
(두 안테나 모두 등방성 방사체입니다). 그런 다음 공식 (5.15)로부터 우리는 다음을 얻습니다. 주요 손실 자유 공간에서의 전파에만 관련된 에너지.

(5.16)

에너지 손실은 일반적으로 다음 공식에 따라 데시벨(dB)로 표시됩니다.

따라서 우리는 공식을 얻습니다.

공식(5.17)에서 LPC 안테나의 지향성은 dB로 표현된다는 것이 분명합니다. 실제 계산에서 모든 수학적 비율은 데시벨로 표현될 수 있습니다. 데시벨로 표현되는 효율성의 경우 다음 공식을 사용해야 합니다.

데시벨, (5.18)

어디 - 1와트에 해당하는 전력, 즉 =1W. 그러면 태도는 무차원량으로 밝혀졌습니다.

고려해 봅시다 예.

다음과 같은 경우 자유 공간에서 전자기파가 전파되는 동안 주요 손실의 크기를 결정하십시오.

a) 파장
m 및 통신 지점 간 거리 아르 자형=10km;

b) 파장
cm 및 통신 지점 간 거리 아르 자형=
km.

해결책: 주요 손실의 크기를 결정하기 위해 공식을 사용합니다.

계산 결과 주요 손실 값은 다음과 같습니다.

ㅏ) =39.3 또는 =15.9dB;

비) =
또는 =252dB.

얻은 값으로부터 우리는 로그 스케일이 사용하기 더 편리하다는 결론을 내립니다. 값 변경에 대한 제한이 훨씬 더 작습니다.

실제 조건에서 전파가 전파되면 파동 에너지가 흡수되고 기타 손실이 발생합니다. 예를 들어, 지구파가 전파되는 과정에서 지구 표면의 두께에 부분적으로 파동이 침투하여 손실이 발생합니다. 따라서 실제 상황에서 전파장의 약화를 고려하기 위해 감쇠 계수가 도입됩니다. 에프. 이 경우 수신 지점에서 전계 강도의 유효 값은 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.

, , (5.19)

어디 에프– 감쇠 계수, 아르 자형– 송신점에서 수신점까지 파동이 이동한 경로. 따라서 감쇠 계수의 값을 알면 무선 링크 끝에서 전계 강도의 유효 값을 결정할 수 있습니다. 감쇠 계수를 결정하는 문제 에프 무선 회선을 설계할 때 주요 사항입니다.

트레이스를 계산하려면 감쇠 계수를 계산하는 방법을 올바르게 선택해야 합니다. 앞으로 우리는 무선 경로를 계산하는 몇 가지 방법을 고려할 것입니다.

지구파에 의해 전파되는 전파가 널리 사용됩니다. 감쇠 계수 계산 방법을 연구하기 전에 에프 이러한 무선 링크의 경우 지구 표면의 특징에 주목합시다.

5.3. 지구 표면의 전기역학적 매개변수 설명

지상 전파의 전파는 표면 근처에서 직접 발생하며 이는 매우 다양합니다. 이는 해수면, 사막, 숲, 도시 등이 될 수 있습니다. 전기 역학의 관점에서 볼 때 모든 매체는 비유전율 ε, 비유전율 μ 및 비유전율 σ를 특징으로 합니다. 표 5.2는 다양한 지표면 유형의 전기적 매개변수 값을 보여줍니다.

표 5.2 다양한 지표면 유형의 전기적 매개변수

표 5.2에서 매질 ε 및 σ의 전기역학적 매개변수는 사용된 범위의 파장(주파수)에 따라 달라짐을 알 수 있습니다. 전파가 전파되면 다음과 같은 질문이 생깁니다. 전도성 특성 측면에서 기본 표면은 어떤 종류의 매체입니까? 알려진 바와 같이 모든 매체는 전도도 특성에 따라 도체, 유전체 및 반도체로 분류됩니다. 관심 있는 질문은 다음과 같이 공식화될 수 있습니다. 전파의 특정 기본 표면(도체, 유전체 또는 반도체)은 무엇입니까?

우리는 반도체 매체에 대한 Maxwell의 첫 번째 방정식을 사용하여 제기된 질문에 대한 답을 찾을 수 있습니다. 이 방정식은 다음과 같은 형식을 갖습니다.

.

다음과 같은 고조파 법칙에 따라 전기장의 세기가 변한다고 가정해보자.
전기장의 세기를 표현해보자 시간 미분을 통해:

대체 Maxwell의 첫 번째 방정식에 대해 우리는 다음을 얻습니다.

(5.20)

알려진 바와 같이 유전체 매체의 경우 Maxwell 방정식의 형식은 다음과 같습니다.

(5.21)

방정식 (5.20)과 (5.21)을 비교하면 절대 복소 투자율을 다음 형식으로 도입할 수 있음을 알 수 있습니다.

, (5.22)

이는 반도체 매체의 유전 상수 역할을 합니다.

계산에서는 공식에 의해 결정되는 비유전율을 사용하는 것이 편리합니다.

아니면 당신이 쓸 수 있습니다

, (5.23)

여기서 λ는 파장, ε은 비유전율, σ는 비유전율입니다.

바이어스 전류 밀도는 다음과 같이 결정됩니다.
, 전도 전류 밀도
.

전파가 지구의 특정 표면 위로 전파될 때 어떤 전류 밀도(변위 또는 전도성)가 지배적인지 알아야 합니다. 인연을 찾아보자

, 또는

(5.24)

(5.24)에 기초하여 밑에 있는 표면의 유형은 다음과 같이 분류될 수 있다.

따라서 어떤 표면 전파가 전파되는지 알아내기 위해서는 ε와 60λσ를 비교할 필요가 있습니다.

평평한 지구 표면의 지상파에 의한 VHF 무선 경로 계산

무선 경로를 계산하는 가장 간단한 방법은 송신 지점과 수신 지점 사이의 짧은 거리에서 전파가 전파되는 경우에 사용됩니다. 우리는 지구 표면이 전체 경로에 걸쳐 평평하고 균일하다고 가정합니다. 돌출된 안테나를 사용하는 VHF 범위에 대한 경로를 계산하는 방법을 연구해 보겠습니다.

올려진 안테나 - 급전(급전) 경로가 방사되지 않고 여러 파장이 안테나 높이에 맞는 안테나입니다.

그림에 표시된 경로를 고려해 봅시다. 5.7.

그림 5.7. VHF 무선 경로 다이어그램.

전송 지점 A의 안테나를 높이 올리십시오. , 수신 지점 B에서 – 높이까지 . B.A. Vvedensky는 1922년에 수신 위치에서 전자기장이 두 광선의 간섭으로 간주될 수 있다고 제안했습니다. 1 그리고 지구에서 반사되어 2 . 한 광원에서 나오는 광선은 일관성이 있으므로 B 지점에서는 광선 1과 2가 서로 간섭합니다.

잘 알려진 공식을 사용하여 전계 강도의 유효 값을 계산합니다.

, .

문제는 감쇠 계수를 찾는 것입니다. 에프.

직접빔의 순간 전계 강도는 다음에 의해 결정됩니다.

, , (5.25)

반사된 빔의 순간 전계 강도 값:

, , (5.26)

어디 - 복소 반사 계수, - 반사광선이 통과하는 경로의 값, Δr– 직접 광선과 반사 광선 사이의 경로 차이. 게다가

우리는 다음과 같은 제한을 적용할 것입니다:

가정을 고려하여 B 지점에서 결과 전계 강도의 순간 값을 찾습니다.

, , (5.27)

어디
- 반사 시 위상 변화 각도,
- 직접 광선과 반사 광선의 경로 차이로 인한 위상 변화.

공식 (5.27)에서 인수를 대괄호로 변환합니다.

어디

그런 다음 변환을 고려한 공식 (5.27)은 다음과 같은 형식을 취합니다.

.(5.28)

공식(5.28)과 공식 비교
감쇠 계수 F는 등식에 의해 결정된다고 결론을 내립니다.

(5.29)

여기서 R은 반사 계수이고, Θ는 반사 계수의 위상입니다.
- 빔 사이의 경로 차이로 인한 위상 변화.

결과적인 전계 강도의 유효 값은 다음 공식에 의해 결정됩니다.

.(5.30)

이 공식에는 세 가지 알려지지 않은 양이 포함됩니다. R은 반사 계수의 계수, Θ는 반사 중 위상 변화 각도,
- 광선의 경로 차이.

전기역학으로부터 미끄럼 각도 γ를 알면 R과 Θ를 결정할 수 있다는 것이 알려져 있습니다(그림 5.7). 슬라이딩 각도는 다음과 같이 결정된다는 것을 알 수 있습니다.

, (5.31)

어디
- 안테나 높이, r – 송신 지점과 수신 지점 사이의 거리.

스트로크 차이
표현식에 의해 결정됩니다.

.(5.32)

공식(4.38)에서 감쇠 계수가 변수 값이라는 것이 분명합니다. 기능의 경우
=1, 감쇠 승수 값이 최대입니다.
; 만약에
=-1 , 감쇠 계수도 최소 값을 취합니다.
. 이는 감쇠 계수의 이름이 조건부임을 나타냅니다. 그림 5.8은 거리에 대한 감쇠 계수의 의존성을 보여줍니다.

그림 5.8. 반사 계수의 유한한 값에서 거리에 대한 감쇠 계수의 의존성.

많은 경우 공식 (5.29)은 단순화될 수 있습니다. 따라서 대부분의 지구 표면 유형에 대한 스침 각도 γ의 작은 값에서 반사 계수를 취할 수 있습니다
, 반사시 위상 변화 각도
.

지정된 값 가져오기
그리고
, 감쇠 계수를 변환한 후 감쇠 계수 F에 대한 변환된 공식을 얻을 수 있습니다.

. (5.33)

공식 (5.33)은 필드의 간섭 구조를 특성화합니다. 거리 변경 아르 자형, 공식 (5.33)에서 볼 수 있듯이 사인의 최대값과 최소값이 교대로 나타납니다. 그러한 거리를 결정하는 것이 가능합니다 아르 자형, 어디
감쇠 승수는 최대값 또는 최소값만 취합니다.

감쇠 계수 F는 거리에서 최대 값에 도달합니다.

, (5.34)

어디 N=0,1,2,… 첫 번째 최대값은 먼 거리에서 관찰됩니다.

감쇠 계수 F의 최소값은 다음과 같은 거리에서 달성됩니다.

. (5.35)

첫 번째 최소값은 멀리 떨어져 있습니다.
송신기에서.

공식(5.35)에서 감쇠 계수의 최대값은 다음에 해당하는 것이 분명합니다.
, 최소 -
. 그림 5.9는 R=1에서 거리의 함수로서 감쇠 계수 F의 그래프를 보여줍니다.

그림 5.9. 거리에 대한 감쇠 계수의 의존성 아르 자형=1.

수신 지점에서 전계 강도를 계산하는 공식은 다음과 같습니다. 간섭 공식 .

지상파에 의해 전파될 때 SW, DV, VLF 범위의 무선 경로 계산

분명히, SW, LW, VLF 파장 범위의 경우 위의 계산 방법은 허용되지 않습니다. 이러한 범위의 경우 나열된 범위의 특징적인 기본 기능을 고려하여 다른 계산 방법이 개발되었습니다. 이 기능은 무엇입니까?

위에 나열된 범위는 다음과 같은 특징을 갖는 것으로 확인되었습니다.

1) MF, LW, VLF 대역에서 작동하는 경우 지구 표면 근처에 위치한 안테나가 사용됩니다.

2) 나열된 범위에서 접지파는 전도성 특성을 갖는 지구 표면 위로 전파됩니다. 불평등이 유지된다 ε << 60λσ. 이 경우 파동은 지구 표면에서 전파될 수 없으므로 모든 파동 에너지는 상반구에서 전파됩니다. 결과적으로 포인팅 벡터의 모듈러스는 두 배로 증가하고 전계 강도는 증가합니다.
. 이 경우 MF, LW, VLF 범위에 대한 전계 강도의 유효 값은 다음 공식에 의해 결정됩니다.

(5.36)

공식 (5.36)이 호출됩니다. 완벽한 전달 공식 또는 Shuleikin-van der Pol 공식.

안테나가 지구 표면 근처에 있을 때 수신 지점 B에서 전계 강도의 유효 값을 계산하는 방법을 고려해 보겠습니다(그림 5.10).

그림 5.10. SV-VHF 범위에 대한 지상파 무선 경로 계획.

전송 지점 A에서 송신기 안테나는 지구 표면에 직접 위치합니다. 유전 상수가 있는 표면을 따라 ε 및 전도성 σ , 전자기파가 전파됩니다. 공식 (5.36)을 사용하여 전계 강도를 계산하려면 감쇠 계수를 결정해야 합니다.

감쇠 계수 F는 무차원 매개변수의 함수입니다. 엑스, 이를 수치적 거리라고 하며 다음과 같이 결정됩니다.

(5.37)

어디 아르 자형– 송신 지점과 수신 지점 사이의 거리, 에스– 거리 척도, - 기본 표면의 복소 유전 상수,
.

상대 복소 유전 상수의 값을 대체하면 식 (5.37)에서 값을 얻습니다. 엑스:

. (5.38)

표면 유형에 따라 공식(5.38)을 수정할 수 있습니다. 표 5.3은 특정 유형의 표면과 각 유형에 해당하는 수치적 거리를 계산하는 공식을 보여줍니다. 엑스.

표 5.3. 수치적 거리 계산 공식 엑스 다양한 유형에 대한

지구의 표면.

주어진 계산식에서 엑스(표 5.3) 국제 SI 시스템에서 측정된 입력량의 값을 대체할 필요가 있다. 수치를 결정한 후 엑스, 그림 1에 표시된 Burrows 그래프를 사용하여 감쇠 계수 F를 찾습니다. 5.11.

가로축은 값을 보여줍니다. 2배, 세로 좌표 - 감쇠 계수 F. 감쇠 계수 그래프는 서로 다른 매개 변수 Q를 사용하여 수직 및 수평의 두 가지 유형의 분극에 대해 제공됩니다. Q 매개 변수는 바이어스 전류 밀도와 전도 전류 밀도의 비율을 결정합니다.
. 그림 5.11에서 작은 값에서는 엑스모든 곡선은 값을 향하는 경향이 있습니다. 에프=1 . 가치를 위해 x>25감쇠 인자 의존성 곡선이 병합됩니다.

계산할 때 Burrows 그래프가 없으면 대략적인 공식을 사용하여 감쇠 계수 F를 계산할 수 있습니다.

(5.39)

어디 엑스– 수치적 거리.

값이 x>25,그러면 공식 (5.39)은 다음과 같은 형식을 취합니다.

(5.40)

Shuleikin-van der Pol 공식은 지구의 영향을 무시할 수 있는 짧은 무선 링크 거리에서 사용할 수 있습니다.

실험 데이터와 이론적 계산 결과를 비교하면 Shuleikin-van der Pol을 사용한 계산이 적용 가능한 최대 거리의 대략적인 값을 식별할 수 있습니다. 표 5.4에는 이러한 거리 값이 나와 있습니다.

표 5.4. 방법을 적용할 수 있는 최대 거리

Shuleikin van der Pol.

따라서 SW, DV, VLF 파장 대역의 무선 경로를 계산하기 위해 Shuleikin-van der Pol 방법이 사용됩니다.

질문이 생깁니다. 지구파가 어느 거리까지 전파될 수 있습니까? 어떤 조건에서 지상파 계산 방법을 사용해야 합니까? 제기된 질문에 답하려면 양적 관계를 구축해야 합니다. 방법의 적용 가능성에 대한 경계 조건. 시선 거리를 찾아 제기되는 질문을 연구해 보겠습니다.

시선 거리 결정

시선 거리 – 전파의 송신 지점과 수신 지점 사이의 거리로, 이 지점을 연결하는 접선의 길이에 따라 결정됩니다.

그림 5.12는 시선 거리를 보여줍니다.

그림 5.12. 시선 거리를 계산하는 다이어그램.

지구의 반경이 표시됩니다 a=6370km, 점 C는 지구상의 직선 AB의 접선 지점입니다. 송신 안테나의 높이가 표시됩니다. , 수신 안테나 높이 . AC와 CB의 거리는 직각 삼각형 ΔАСО 및 ΔОСВ의 다리입니다.

따라서 시선 거리가 결정됩니다.

어디 ㅏ– 지구의 반경, ,- 안테나 높이.

공식 (5.41)에 포함된 양은 SI 시스템으로 측정됩니다. 실제로는 지구의 반경을 킬로미터 단위로 측정하는 것이 편리합니다. 이 경우 공식 (5.41)은 다음과 같은 형식을 취합니다.

,킬로미터(5.42)

우리는 공식(5.42)을 사용하면 가시선 거리를 킬로미터 단위로 계산할 수 있다는 점을 강조합니다. 시선 거리 값
이를 통해 지상파를 이용한 무선 경로 계산 방법의 적용 가능성에 대한 조건을 확립할 수 있습니다.

무선 경로의 길이가 길면
, 해당 파장 범위에 대한 지상파 경로를 계산하는 방법을 적용합니다. 거리가 아르 자형안에 포함된
, 그러한 영역을 반그림자 영역이라고 합니다. 만약에 아르 자형>1,2
, 이 영역을 그림자 영역이라고 합니다. 반그림자와 그림자 영역에 길이가 있는 경로를 계산하기 위해 회절 계산 방법을 적용합니다. 파도는 지구 표면 주위로 구부러집니다.

흥미로운 점은 대기의 하층부, 즉 우리가 현재 연구를 시작하고 있는 대류권에서 전파가 전파된다는 것입니다.

지상파 전파에 대한 대류권의 영향

대류권 – 이것은 대기의 하층이다. 대류권의 경계는 극 위도에서 고도 8-10km, 열대 지방에서 최대 16-18km까지 확장됩니다. 대류권은 공기의 상대적인 구성이 일정합니다(기상 조건에 따라 수증기 함량만 고도에 따라 급격히 감소합니다).

대류권의 가장 중요한 특성은 높이에 따라 온도가 감소한다는 것입니다. 평균 온도 구배는 5도/km입니다. 높이에 따른 온도 감소는 대류권이 태양 광선에 거의 투명하여 지구 표면을 가열하는 광선을 전달하기 때문입니다. 열 복사의 원천인 지구의 가열된 표면은 대류권을 아래에서 위로 따뜻하게 합니다.

대류권의 경우 개념이 도입되었습니다. 정상 대류권 , 즉. 평균 상태를 나타내는 매개변수가 있는 대류권. 다음 매개변수는 정상 대류권에 기인합니다. 지구 표면의 압력은 다음과 같습니다. P=1013mbar, 온도
, 상대 공기 습도 S=60%. 대류권은 건조한 공기와 수증기 등의 가스 혼합물로 간주됩니다.

대류권의 상태는 대류권의 굴절률로 설명되며, 이는 정상 대류권의 경우 다음과 같습니다. N=1,000325 . 이 값은 사용하기 불편하므로(마지막 세 자리만 변경됨) 굴절률이 도입되었으며 이는 다음 관계식에 의해 결정됩니다.

, (5.43)

어디 N- 굴절률.

정상 대류권의 굴절률은 다음과 같습니다. N=325.

굴절률과 굴절률은 각각 대류권의 상태에 따라 달라집니다. 더 긴 파도를 위해 λ > 0.1mm굴절률은 공식으로 표현됩니다

(5.44)

어디 티- 온도, 아르 자형- 압력, 이자형– 절대 공기 습도.

공식 (5.44)에서 볼 수 있듯이 굴절률은 높이에 따라 변합니다. 온도, 압력 및 수증기 함량이 변경됩니다. 정상 대류권의 경우 굴절률 기울기는 다음과 같습니다.
,. 실제 계산에는 다음 값을 사용하십시오.

대류권은 불균일한 유전체 매질로 간주되어야 하며, 굴절률은 N이는 전파의 전파 속도를 의미하며 높이에 따라 달라집니다. 왜냐하면 대류권은 굴절률이 변하는 불균일한 매질이므로 평평한 공기층의 집합체로 간주할 수 있습니다. 각 레이어에는 자체 굴절률 값이 있습니다. 인접한 두 층의 굴절률은 서로 다릅니다. 이 경우 두 매체 사이의 경계면에서 전자기파의 굴절 현상이 발생합니다(그림 5.13).

그림 5.13. 두 매체 사이의 경계면에서 전파 굴절 방식

굴절 현상에 따라 파동은 직선 전파에서 벗어나게 됩니다. 굴절의 결과로 파동 경로가 구부러집니다. 궤적의 곡률을 특성화하기 위해 개념이 도입되었습니다. 궤적의 곡률 반경 , 이는 결정된다

, (5.45)

어디 -굴절률 구배.

공식(5.45)은 빔의 곡률 반경이 굴절률의 절대값이 아니라 높이에 따라 변하는 비율에 의해 결정된다는 것을 보여줍니다. 공식 (5.45)의 빼기 기호는 곡률 반경이 양수임을 나타냅니다. 굴절률이 높이에 따라 감소하면 궤적은 위쪽으로 볼록해집니다.

정상 대류권의 경우 궤적의 곡률 반경은 다음과 같습니다.

이상에서는 지구파의 전파를 고려하여 직선으로 전파한다고 가정하였다. 실제로 굴절 현상을 고려해야 하며, 이는 직선 전파에서 빔의 편차를 초래합니다. 전파 전파의 실제 조건에서 굴절을 고려하는 방법은 무엇입니까?

대기 굴절의 영향을 고려하는 간단한 방법이 있습니다. 제안된 방법의 핵심은 전자기파가 실제로 곡선 궤적을 따라 전파되지만 전파는 직선으로 발생한다고 가정한다는 것입니다. 더욱이 전파는 지구 표면 위로 전파되는 것이 아니라 등가 반경을 갖는 가상의 표면 위로 전파됩니다.
(그림 5.14).

그림 5.14. 전파 궤적: a - 실제 표면; b - 가상의 표면.

상대곡률의 개념을 소개하겠습니다.
, 어디 ㅏ– 지구의 반경, 아르 자형-궤적의 곡률 반경. 등가 반경을 정의합시다
케이스의 곡률 균등 조건에서 ㅏ그리고 비, 그림 5.14에 표시되어 있습니다. 즉 평등을 쓰자

(5.46)

여기서 a는 지구 표면의 반경, R은 궤적의 반경,
- 표면의 등가 반경, 는 직선 광선의 곡률 반경을 나타냅니다.

평등(5.46)으로부터 우리는 다음과 같이 표현합니다.

(5.47)

또는 궤적의 곡률 반경을 대체하면 다음을 얻습니다.

. (5.48)

지구의 반경에 대한 등가 반경의 비율을 소개하겠습니다.

(5.49)

정상적인 대류권의 경우
≈8500km, k=4/3.

무선 경로에서 굴절을 실제로 고려하는 방법은 무엇입니까?

우선, 시선 거리를 결정할 때 굴절이 고려됩니다. 이 경우 시선 거리를 계산하는 공식은 다음과 같습니다.

.(5.50)

일반적인 대기 굴절의 경우 시선 거리는 다음과 같이 지정됩니다.

. (5.51)

따라서 굴절을 고려하는 주요 물리량은 다음과 같이 줄어듭니다.

이 모든 양은 굴절률의 기울기에 따라 달라집니다. , 상당히 넓은 범위 내에서 다양합니다. 그라데이션 값에 따라 굴절은 다양한 방식으로 나타나므로 굴절은 음수, 0 및 양수라는 세 그룹으로 분류됩니다.

음의 굴절 – 이것은 굴절률의 기울기가 증가하는 굴절입니다. > 0.

양의 굴절 – 이는 굴절률의 기울기가 감소하는 굴절입니다. < 0.

제로 굴절 – 이것은 굴절이 없다는 것입니다. = 0.

표 5.5는 다양한 굴절 유형의 주요 특성을 보여줍니다.

표 5.5. 다양한 유형의 굴절 분류.

표 5.5에는 실제 및 등가 전파 궤적도 나와 있습니다. 초굴절 영역은 대류권 고도의 제한된 영역에서 발생합니다. <-0.1571/m, 즉. 굴절률은 일반 굴절보다 훨씬 빠르게 감소합니다.

거친 지형과 장애물이 있는 곳에서의 전파 전파

지구의 평평한 표면을 통과하는 무선 경로를 계산하는 방법은 위에 설명되어 있습니다. 실제 상황에서 대륙의 전형적인 풍경은 언덕이 많거나 약간 울퉁불퉁한 지형입니다. 지형의 거친 정도는 파장 λ와 언덕 높이의 관계에 따라 결정됩니다. . DV 및 SV 대역의 작동 조건에서 언덕이 높고 약간 거친 지형
매끄러운 표면이라고 볼 수 있습니다. VHF 범위에서는 동일한 지형이 거친 것으로 간주되어야 합니다.

거친 지형에서 언덕은 전자기장이 전파되는 공간 영역을 차단합니다. 전자기장의 전파 영역을 차폐하여 파동을 약화시키는 효과를 유발합니다. 통신 회선을 설계하는 작업은 결국 필드 에너지가 차폐되지 않는 방식으로 송신 및 수신 지점에 안테나를 배열하는 것입니다.

무선 중계선이 통과하는 일반적인 조건은 그림 1에 나와 있습니다. 5.15.

전송점은 A점, 수신점은 B점에 위치하며, 인접 스테이션은 C, D에 해당하는 중간 RRL점에 위치한다고 하자. 음영처리된 영역(그림 5.15)에 포함된 파동 에너지는 프레넬 영역을 나타냅니다.

다음으로 나타내자
언덕 사이의 거리, 점 C와 D에 대한 첫 번째 프레넬 영역의 반경은 다음 공식에서 구됩니다.

그리고

A 지점과 B 지점의 안테나 높이는 언덕 C와 D 위의 "간격"이 값을 초과하도록 선택해야 합니다. 그리고 .

계산 시 지구의 구형도를 고려해야 합니다. 이는 그래픽을 통해 보다 쉽게 ​​수행할 수 있습니다. 구성은 다음과 같은 형태의 수평선 범위 공식을 기반으로 합니다.

(5.52)

공식 (5.52)는 x축을 따른 포물선의 방정식입니다. 엑스거리는 세로축을 따라 측정됩니다. 와이– 높이. 지구의 매끄러운 표면의 프로파일은 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.

(5.53)

어디 아르 자형– 통신 회선의 총 길이.

계산에서는 기하학적 관점에서 볼 때 지구가 회전의 포물면이라는 점을 고려해야 합니다. 따라서 지구 표면의 곡률을 고려하려면 스케일 그리드를 사용해야 합니다. 그림에서. 그림 5.16은 지구 표면을 구성하기 위한 눈금 격자를 보여줍니다.

쌀. 5.16 지표면 구성을 위한 척도 격자

무선 경로 프로파일을 그리드에 적용해야 하며 이를 통해 지점 A와 B 사이의 가시선 영역을 제공하는 데 사용되는 안테나의 필요한 높이를 결정할 수 있습니다. 이러한 경로 프로파일의 예 그림에 나와 있습니다. 5.17.

쌀. 5.17 경로 프로필의 예

그림에서. 5.17 송신 지점과 수신 지점 사이에 그려진 직선 AB가 전파 경로에 있는 언덕 꼭대기 위로 지나가는 것을 볼 수 있습니다.

경로에 차폐 장애물이 있는 경우 전파 전파

송신 지점과 수신 지점 사이에 명확하게 정의된 장애물이 있도록 하십시오. 이러한 장애물이 쐐기 모양의 불투명 장애물 형태로 간주될 수 있는 경우를 고려해 보겠습니다. 그림에서. 5.18은 AB 경로에서 발생하는 장애물의 예를 보여줍니다.

쌀. 5.18 쐐기형 장애물 위치의 예

그림에서. 5.18 ㅏ장애물은 직선 AB를 가로지르지 않고 대부분의 파동 에너지가 전파되는 공간 영역에만 끼어듭니다. 그림에서. 5.18b 장애물이 직선 AB와 교차하는 경우. 이러한 경우를 구별하기 위해 허가가 다음과 같이 가정하기로 합의되었습니다. N다른 기호를 사용합니다. 그림의 경우. 5.18a 클리어런스에는 음수 부호가 있습니다. N<0 , 그림의 경우 5.18b – 긍정적 Н>0.

이러한 경우에 대한 무선 경로를 계산할 때 광학 회절 이론이 사용됩니다. 감쇠 계수 F는 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.

(5.54)

어디
ㅏ
그리고
-프레넬 적분은 공식에 따라 결정됩니다.

(5.55)

매개변수는 어디에 있나요?
비- 장애물 위치에서 첫 번째 프레넬 영역의 반경, N– 양수 및 음수 값을 취할 수 있는 화면 높이(그림 5.18).

감쇠율 계산 에프공식 (5.54)에 따르면 매개 변수에 대한 의존성이 있음을 보여줍니다 V그림과 같은 형태를 가지고 있다. 5.19.

매개변수 v>2인 경우 감쇠 계수는 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

VHF 무선 경로를 계산하려면 다음 상황을 고려해야 합니다. 불투명한 쐐기형 화면의 가장자리에서 회절이 발생합니다. 더욱이, 직접적인 AB파뿐만 아니라 송신 안테나와 스크린 사이의 영역에서 지구 표면에서 반사되는 파동도 회절됩니다. 따라서 수신점 B에서는 수신파의 추가(간섭)가 발생합니다.

원칙적으로 위상 관계는 수신 안테나 위치의 전계 강도가 하나의 빔에 의해 생성된 전계보다 몇 배 더 높은 값을 획득할 수 있습니다.

직면하는 장애물의 모양은 매우 다양하며 현재 무선 경로를 계산하기 위한 신뢰할 수 있는 분석 방법은 아직 만들어지지 않았습니다.

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자유 공간에서 전파의 전파는 지구 표면을 따라 지구 대기, 즉 경로 불균일성이 없는 조건에서 전파가 전파되는 것을 의미합니다.

전파의 자유 전파 과정은 전파 매체의 매개변수에 의해 영향을 받습니다. 전파는 일반적으로 파장(주파수)과 전파 방법(메커니즘)이라는 두 가지 주요 특성에 따라 분류됩니다.

표에 나열된 파동 및 주파수 대역의 이름 외에도 초장파(VLW), 장파(LW), 중파(SV), 단파(KB), 초단파 등 다른 일반적인 이름도 사용됩니다. (VHF).

전파 방법에 따라 직접, 표면(지상), 대류권 및 공간(전리층)의 네 가지 유형의 파동이 구별됩니다.

직선파는 자유공간, 즉 물질로 채워지지 않은 공간에서 직선 궤적을 따라 전파되는 파동이다. 실제로, 지구 대기가 전파 조건에 거의 영향을 미치지 않지만 지구-우주 및 우주-지구 경로도 직접파에 의해 제공된다는 것이 일반적으로 인정됩니다. 직접파 장의 진폭 감소는 손실의 존재(자유 공간에서 전파가 발생함)와 관련이 없지만 자연적인 구형 에너지 소산과 관련이 있습니다.

고려되는 경로 유형은 현재 통신 시스템에 결정적이지 않습니다. 대부분의 경우 수신 및 송신 안테나는 지구 표면이나 지구 가까이에 위치합니다. 분명히, 반도체 토양 외에도 이질적인 매체인 대기도 전파에 영향을 미칠 것입니다.

회절로 인해 지구의 돌출부를 부분적으로 감싸고 지구 표면 바로 근처에서 전파되는 전파를 표면파 또는 지구파라고합니다. 장애물의 크기가 파장과 비슷할 때 회절이 관찰된다는 것은 물리학 과정에서 알려져 있습니다. 이 경우 장애물은 볼 세그먼트입니다. 후자의 높이는 대응점 사이의 거리에 따라 달라지므로 작동 파장이 길수록 회절로 인해 전파될 수 있는 거리가 더 커진다는 것이 분명합니다. 지구의 구형 표면 주위로 회절되는 표면파는 반도체성 지구에 부분적으로 흡수되며, 흡수 정도는 토양의 구조(모래, 점토, 돌 등)와 수분에 따라 달라집니다. 지구 대기는 이 파동의 전파 조건에 거의 영향을 미치지 않습니다.

대류권 및 공간(전리층) 파의 전파는 주로 지구 대기의 영향을 받습니다. 대기는 지구의 가스 껍질로 이해되며 높이가 800...1000km에 이릅니다. 세 가지 주요 층이 구별될 수 있습니다: 대류권 - 높이가 10...14km인 지상층; 성층권 층 최대 60 ... 80km; 전리층 - 성층권 위의 이온화된 저밀도 공기층으로 지구의 복사 벨트를 통과합니다.

그러나 각 레이어는 균질한 매체로 간주될 수 없습니다. 대류권의 전기적 매개변수는 지구 표면 위의 높이에 따라 달라집니다. 또한 바람이 끊임없이 불어 거대한 기단을 이동시키고 이질성을 증가시킵니다.

전리층은 태양 복사, 하전된 우주 입자의 흐름, 우주 먼지 등에 노출되어 분자가 전자와 이온으로 분리됩니다. 서로 다른 높이에서 이온과 전자의 농도는 다릅니다.

전리층에서는 4개의 층이 구별될 수 있습니다: 층 D - 높이 60...90 km, 전자 농도는 103 전자/cm3 이하; 층 E - 높이 PO... 130 km, 농도 - 2×104... 105 el/cm3, 층 F1 - 높이 200...300 km, 농도 105... 5×105 el/cm3; 층 F2 - 높이 300... 400km, 농도 - 5 × 105... 106 el/cm3. 전리층의 상태는 끊임없이 변하고 있으며, 주기적이고 무작위적인 변화가 관찰됩니다. 층의 면적은 전자 농도와 고도의 변화가 매일 주기적으로 나타나는 것이 특징이며 여름과 겨울에는 이온화 정도가 다릅니다. 대류권과 전리층의 이러한 특징은 전파 전파의 특성에 영향을 미칩니다. 불균일한 매질에서는 서로 다른 특성을 지닌 볼륨에서 파동 전파 속도가 다르기 때문에 가장 먼저 관찰되는 것은 파동의 곡률 또는 굴절이며, 이를 굴절이라고 합니다. 또한, 불균일성은 수신 지점을 포함하여 다양한 방향으로 전파 에너지를 소산시킵니다.

대류권의 불균질성에 의한 산란과 대류권 굴절 현상으로 인해 상당한 거리(최대 1000km)에 걸쳐 전파되는 전파를 대류권파라고 합니다. 대류권은 길이가 10m 미만인 전자기파에만 영향을 미칩니다.

전리층과 지구 표면(파장 범위가 10m 이상)에서 여러 번 반사되어 장거리로 전파되고 심지어 지구를 둘러싸는 전파와 전리층의 불규칙성에 의해 산란되는 파동(범위가 더 짧은 범위) 10m 이상)을 공간파 또는 전리층파라고 합니다.

전파 메커니즘, 즉 전파파의 유형은 경로 및 주파수 범위의 특정 조건에 따라 결정됩니다. 전파 전파 계산은 주어진 방사 전력, 거리, 파동 경로, 파장 등에 대해 수신 지점의 전계 강도를 결정하는 것으로 귀결됩니다.

전파는 전자기파의 범위 중 하나이므로 전파의 전파는 전자기파(광파도 포함) 전파의 일반 법칙을 따릅니다. 지구 조건 하에서 전파의 전파는 자유 공간에서의 전파 전파와 몇 가지 중요한 차이점을 가지고 있습니다. 지구 표면층과 지구 근처 공간은 전자기장의 전파에 대해 서로 다른 특성을 갖는 환경을 나타냅니다. 광파와 마찬가지로 전기적 특성이 다른 매질의 경계(예: 지구-지구 근처 공간)에서는 전파의 반사 및 굴절이 가능합니다. 동시에 지구 표면 자체와 지구 근처 공간은 전기적 매개변수(전기 전도도, 유전율 등)가 다른 이종 매체입니다. 따라서 전자기파가 불균일한 매질에서 전파되면 전자기 에너지(굴절)의 전파 방향과 속도가 모두 바뀔 수 있습니다. 손실이 많은 환경에서 전파될 때 전파 에너지의 추가 흡수가 관찰됩니다.

지상 조건에서 전파 전파의 필수적인 특징은 전파 특성이 파장에 의존한다는 것입니다. 지구 표면을 따라 전파가 전파되는 것은 지형과 물리적 특성에 따라 달라집니다. 토양의 가장 중요한 전기적 매개변수는 전기 전도성과 유전 상수입니다. 이러한 특성은 두 매체 사이의 경계면에서 반사파와 굴절파의 매개변수를 결정합니다. 토양의 전기 전도성은 파동 전파 중 에너지 손실도 결정합니다. 지구 표면이 이상적인 전도체 또는 이상적인 유전체로 간주될 수 있다면 전파 전파 중에 에너지 손실이 없습니다. 실제 조건에서는 지구 표면 위로 전파되는 전자기 진동이 토양에 유도 전류를 유도합니다. 이러한 전류가 토양을 통해 흐를 때 열이 방출됩니다. 궁극적으로 이는 전파되는 전자기파의 비가역적 손실을 초래합니다. 이러한 손실은 빈도에 따라 증가합니다.

지구 근처 공간에서 전파 전파에 똑같이 중요한 영향을 미치는 것은 지구의 대기(지구의 가스 껍질)입니다. 일련의 물리적 특성에 따라 대기는 일반적으로 대류권, 성층권 및 전리층의 세 가지 특성 층으로 나뉩니다.

대류권은 지구 표면에서 약 10-20km 고도까지 위치한 대기의 하층입니다. 대류권의 특성은 가스(질소, 산소 등)와 수증기의 혼합물에 의해 결정됩니다. 고도가 높아짐에 따라 온도와 기압은 물론 대류권의 수증기 함량도 감소합니다. 따라서 대류권은 전기적 특성이 이질적입니다. 또한 기상 조건의 변화로 인해 기류가 형성되어 대류권 층이 강하게 혼합됩니다.

성층권은 대류권 위에 있는 대기층으로 고도 약 60~80km에 이릅니다. 대류권으로의 전환의 징후는 높이에 따른 온도 감소가 중단되는 것입니다(대류권의 상층에서는 온도가 -(50...60) ° C로 떨어집니다). 성층권의 가스 밀도는 대류권보다 훨씬 적습니다. 대류권의 전기적 특성은 실질적으로 변하지 않으며 전파는 거의 손실 없이 직선으로 전파됩니다.

전리층은 지구를 둘러싸고 있는 이온화된 대기의 상층부입니다(고도 수천 킬로미터 정도). 태양에서 나오는 우주 방사선과 자외선의 영향으로 대기를 구성하는 가스 원자에서 전자가 떨어져 나가서 양이온 가스 이온과 자유 전자가 형성됩니다. 자유 전자가 이온화된 원자를 만나면 결합(재결합)됩니다. 높은 고도에서는 대기의 밀도가 낮기 때문에 자유전자가 가스 이온과 만날 확률이 낮고, 가스의 상당 부분이 이온화되는 것으로 드러납니다. 이온화된 가스는 전기 전도성을 가지며 전자기 진동 전파의 특성을 변경할 수 있습니다. 자유 전자의 농도가 높을수록 전파 전파에 더 큰 영향을 미칩니다. 가스 이온화 정도는 여러 요인에 의해 결정됩니다.

첫째, 이온화의 주요 원인은 태양 복사이기 때문에 태양을 향한 지구 대기 지역에서 이온화 과정이 더 활발하게 일어나는 것은 분명합니다. 따라서 낮에는 이온화 과정이 밤보다 더 많은 수의 자유 전자와 이온화된 분자를 생성합니다. 또한 낮 동안 태양 복사 강도가 증가하면 지구 표면에 더 가까운 대기층이 이온화됩니다. 이온화된 가스의 높이를 줄이기 위해.

둘째, 지구 표면에서 수백 킬로미터 떨어진 고도에서는 대기의 가스 구성이 더 이상 균질하지 않습니다. 이러한 고도에서는 공기를 구성하는 가스의 층화가 관찰됩니다. 무거운 가스는 주로 이 고도 범위의 낮은 부분을 차지하고 가벼운 가스는 더 높은 수준으로 올라갈 수 있습니다.

위에서 설명한 프로세스는 지리적 좌표와 높이 모두에서 하전 입자(이온 및 전자)의 농도가 가변 값이라는 사실로 이어집니다. 높이에 따른 이온화된 가스의 농도에 따라 여러 가지 극단이 관찰됩니다. 대기층에는 전하를 띤 입자의 수가 인근 고도보다 더 많은 것으로 나타납니다. 농도가 증가한 영역은 서로 다른 높이에 위치한 레이어로 결합됩니다. 이러한 레이어에는 특별한 이름이 있습니다.

지구 대기의 이온화된 층은 그림 6.1에 일반적으로 표시되어 있습니다. 지구 표면에서 60~80km 고도에는 D층이 있는데, 이는 태양으로부터 나오는 전리 방사선의 강도가 높은 낮에만 존재합니다. 지구 표면 위 100...120km의 고도에는 E층이 있습니다. 자유 전자의 농도는 연중 시간에 따라 달라지고 태양 복사의 영향에 의해 결정되므로 낮에는 E층이 떨어집니다. 더 낮고 밤에는 더 높아집니다. 자유전자 농도가 가장 높은 지역은 밤에 고도 250~350km에 위치한 F층을 형성합니다. 낮 동안 이 층은 지구 표면에서 180~450km 고도에 위치한 F1과 F2라는 두 개의 하위층으로 나뉩니다.

그림 6.1 지구 대기의 이온화된 층

층 형태의 전리층 표현은 매우 임의적입니다. 실제 상황에서는 상층 대기의 이온화된 영역과 이온화되지 않은 영역 사이에 명확한 경계가 없습니다. 하전 입자는 대기 중 어느 곳에서나 발견될 수 있지만, 고도에 따라 농도가 달라집니다. 그리고 레이어에서 레이어로의 전환에는 유한한(0이 아닌) 범위가 있습니다. 그러나 여전히 전리층에 대한 이러한 단순화된 그림은 대기 상층부의 전파 전파 과정을 이해하는 데 도움이 됩니다. 지구 주위에 이온화된 가스의 "껍질"이 존재하면 전자기파 전파의 특성이 결정됩니다. 대기의 전기물리적 특성은 시간과 좌표의 변화에 ​​따라 변하기 때문에 전자기 진동의 전파 조건도 변합니다.

이는 대부분 전파 전파 방향의 변화와 관련이 있습니다. 전파의 전파 방향이 직선에서 벗어나는 것은 빛이 굴절률이 다른 광학 매체를 통과할 때 빛이 굴절되는 것과 동일한 성질을 갖습니다.

전파 전파 방향의 곡률은 전파 매체 매개변수의 변화(전리층에서 이는 이온화된 가스 농도의 변화)에 의해 발생하며 무엇보다도 지구 위의 높이에 따라 달라집니다. 표면. 전리층의 굴절률은 전파의 전파 방향이 지구쪽으로 구부러지는 방식으로 고도에 따라 변합니다. 이 현상을 정상 굴절이라고 합니다. 종종 이 곡률은 너무 심각해져서 지구 표면에서 방출된 전파가 지구로 다시 돌아옵니다.
전파의 굽힘 특성은 전파되는 파동의 파장에 따라 크게 달라집니다. 파장이 짧을수록 전파 방향의 굴절 정도가 낮아집니다. 주파수가 증가함에 따라 전파의 굴절은 점점 더 적은 영향을 미치며 매우 짧은 파동은 대기를 통과하여 우주 공간으로 계속 전파됩니다. 전리층을 극복할 수 있는 전파 범위는 우주 및 위성 통신 시스템에 사용됩니다. 그림 6.2는 주파수 f1의 우주 통신과 주파수 f2의 지상 통신에 사용되는 전파의 전파 궤적을 보여줍니다.

쌀. 6.2 다양한 파장에서의 전파 굴절

전파 전파 방향의 변화 크기는 이온화된 층에 전파가 입사하는 각도에 따라 달라집니다. 이온화된 층에서 전파의 입사각이 작을수록 이 층에서 파동 전파 방향의 변화가 덜 발생합니다. 그림 6.3은 이온화 층에 대한 입사각이 γ1인 광선 1과 이온화 층에 대한 입사각이 γ2인 광선 2의 궤적을 보여줍니다. 입사각이 작은 빔 1은 전파 방향으로 약간의 곡률을 받고 빔 2의 궤적은 너무 많이 구부러져 빔이 다시지면으로 돌아갑니다.

쌀. 6.3 다양한 입사각에서의 전파 굴절

대기의 이온화된 층에서 전파는 대류권에서 전파될 때보다 훨씬 더 강하게 감쇠되며, 전파의 감쇠는 주파수가 감소함에 따라 증가합니다.

따라서 전파의 전파는 여러 요인에 따라 달라집니다. 우선, 전자기 진동의 전파 조건은 파장이 감소함에 따라(진동 주파수 증가) 변경됩니다. 전자기 복사의 파장에 따른 전파 전파의 특징을 고려해 봅시다.

전리층파에 의한 HF의 전파는 전리층의 F층(때때로 E층)과 지구 표면의 순차 반사를 통해 발생합니다. 이 경우 파동은 전리층의 하부 영역인 E층과 D층을 통과하여 흡수됩니다(그림 5, a). HF에서 무선 통신을 수행하려면 두 가지 조건이 충족되어야 합니다. 즉, 파동이 전리층에서 반사되어야 하고 특정 위치의 전자기장 강도가 수신에 충분해야 합니다. 즉, 전리층 층의 파동 흡수가 너무 대단해. 이 두 가지 조건은 적용 가능한 작동 주파수의 범위를 제한합니다.

파동을 반사하려면 작동 주파수가 너무 높지 않아야 하며 (3-44)에 따라 전리층의 전자 밀도가 이 파동을 반사하기에 충분해야 합니다. 이 조건에서 작동 범위의 상한인 최대 적용 주파수(MUF)가 선택됩니다.

두 번째 조건은 아래에서 작동 범위를 제한합니다. 작동 주파수(단파 범위 내)가 낮을수록 전리층에서 파동의 흡수가 더 강해집니다(그림 5 참조). 최저 적용 주파수(LOF)는 주어진 송신기 전력에 대해 전자기장 강도가 수신에 충분해야 한다는 조건에서 결정됩니다.

전리층의 전자 밀도는 하루 종일 그리고 일년 내내 변합니다. 이는 작동 범위의 경계도 변경되어 낮 동안 작동 파장을 변경해야 함을 의미합니다.

낮에는 10-25m의 파도에서 작업하고 밤에는 35-100m의 파도에서 작업합니다.

서로 다른 시간의 통신 세션에 대해 올바른 파장을 선택해야 하므로 스테이션 설계와 운영자의 작업이 복잡해집니다.

KB 무음지대란 송신국으로부터 일정한 거리를 두고 존재하는 고리 모양의 구역으로, 그 안에서는 전파 수신이 불가능하다. 침묵 구역의 출현은 지상파가 감쇠되어 이 영역에 도달하지 않는다는 사실(그림 3-39, a의 지점 6)과 전리층의 작은 각도로 입사하는 전리층 파의 경우 반사 조건으로 설명됩니다. 충족되지 않습니다(3-44). 무음대(SB)의 한계는 파장이 짧아지고 전자 밀도가 감소함에 따라 확장됩니다.

KB 대역의 페이딩은 CB 대역보다 더 깊습니다. 페이딩의 주요 원인은 전리층에서 한두 번의 반사를 통해 전파되는 광선의 간섭입니다(그림 3-39, o). 이 외에도 전리층의 요철에 따른 전파의 산란과 산란파의 간섭(그림 3-39,6), 자기분열의 정상성분과 이상성분의 간섭으로 인해 페이딩이 발생한다. 파동 (그림 3-39, c). 짧은 시간 간격(최대 5분)에 걸쳐 측정을 처리한 결과 진폭 분포 함수가 레일리 분포(3-54)에 가까운 것으로 나타났습니다. 큰 관찰 시간 간격에 걸쳐 분포는 표준 편차가 6±1.25dB로 대수정규에 더 가깝습니다. 두 경우 모두 신호 필드 강도 수준이 10%를 초과한 경우와 90% 시간을 초과한 경우의 차이는 16±3.2dB입니다.

페이딩 속도(§ 3-6)는 분당 6 - 16 페이딩 범위에 있습니다. 길이가 3000km인 선에서 페이딩 속도는 길이가 6000km인 선에 비해 2~6배 적습니다. 상관 시간 간격의 범위는 τo = 4.5 - 1.5초입니다. 공간적 상관관계의 규모는 무선 통신 회선의 길이, 작동 주파수, 전리층 불균일성의 특성에 따라 달라지며 rо==210-560m(10 - 25Ω) 범위 내에 있습니다. 페이딩을 방지하기 위해 간격을 둔 안테나를 사용한 수신이 사용됩니다. 경로 방향에 수직인 분리 방향을 선택하는 것이 좋습니다. 분리 거리는 상관 척도 10° 순서로 결정됩니다. 이격된 안테나에서 수신된 신호는 감지 후 추가됩니다. 편파 다양성은 효과적입니다 - 서로 수직 편파를 갖는 두 개의 안테나에 의한 수신. 수신 안테나
좁은 방사 패턴, 빔 중 하나만 수신하는 데 중점을 둡니다.

유리한 전파 조건에서 KB는 지구를 한 바퀴 또는 여러 바퀴 돌 수 있습니다. 그런 다음 기본 신호 외에도 약 0.1초 지연된 두 번째 신호를 수신할 수 있으며 이를 무선 에코라고 합니다. 라디오 에코는 자오선에 간섭 효과가 있습니다.