- •Министерство общего и профессионального образования российской федерации
- •Е. М. Калабанов в.И.Юдин
- •Учебное пособие Воронеж 2000
- •Введение
- •1. Рассеяния и поглощение электромагнитных волн отдельной частицей
- •Каноническое уравнение эллипсоида имеет вид
- •Значение параметров формулы Дебая
- •Значения комплексных показателей преломления
- •2. Однократное взаимодействие оптических и миллиметровых волн с ансамблем частиц
- •З.Ослабление электромагнитного излучения атмосферными образованиями
- •3.1. Затухание в воздухе
- •3.2. Затухание в дымках, облаках, туманах и пыли
- •3.3. Ослабляющие свойства дождей
- •Среднее по сезонам года значение Hi, определяется из соотношений [18]
- •Значения параметров м, m1 и b для различных метеостанций
- •3.4. Ослабляющие свойства снегопадов
- •Классификация снегопадов по водности
- •Коэффициенты ослабления в дожде и снеге на разных частотах
- •4. Методы оценки ослабления волн вдоль траектории распространения
- •4.1. Приземные трассы
- •4.2. Наклонные трассы
- •5. Энергетический расчет приземных и наклонных трасс связи
- •5.1. Ослабление оптического излучения на приземных трассах
- •Отношения коэффициентов ослабления в миллиметровом и оптическом диапазонах волн
- •5.2. Ослабление оптического излучения на наклонных трассах
- •5.3. Ослабление миллиметровых волн на приземных трассах
- •5.3.1. Расчеты затухания в воздухе
- •5.3.2 .Расчет затухания в туманах и пыли
- •Зависимости действительной ' и мнимой " частей диэлектрической проницаемости частиц от влажности q и температуры t, где 1 - ’; 2 - " ;
- •5.3.3. Расчет интерференционных замираний
- •5.3.4. Расчет оптимальной протяженности наземной трассы связи при наличии дождя
- •Оптимальные длины трасс связи для районов Подмосковья и Махинджаури
- •5.4. Ослабление миллиметровых волн на наклонных трассах
- •Станция Западно-Казахстанская:
- •3Ависимости ослабления в0 на вертикальных и наземных трассах от интенсивности дождей, где
- •- Вертикальная трасса; ------ - наземная трасса;
- •6. Рекомендации по уменьшению влияния атмосферы на энергетические характеристики канала
- •Список литературы
- •Оглавление
3Ависимости ослабления в0 на вертикальных и наземных трассах от интенсивности дождей, где
- Вертикальная трасса; ------ - наземная трасса;
1 - Махинджаури;
2 - Западно-Казахстанская;
3 – Подмосковная:
= 5 мм = 8 мм
При распространении излучения вдоль земли затухание несколько ниже, чем на вертикальных трассах, причем указанная разница возрастает с ростом интенсивности дождя и обусловлена пространственным распределением последней по длине трассы распространения миллиметровых волн.
Величина ослабления зависит от поляризации волны, что особенно заметно на горизонтальных траекториях радиолуча. Коэффициент ослабления зависит от фактора формы частиц дождя, уменьшаясь примерно в 2 раза с увеличением g от 1 до 1,95 (при вертикальной поляризации волны). Для связи по вертикалыплм трассам горизонтальная и вертикальная поляризации с точки зрения величины ослабления миллиметрового излучения равноценны.
6. Рекомендации по уменьшению влияния атмосферы на энергетические характеристики канала
Результаты проведенных расчетов ослабления волн миллиметрового (ММВ) и оптического диапазонов по выбранным моделям для различных состояний атмосферы позволяют предложить ряд рекомендаций, которыми можно воспользоваться при создании линий связи на миллиметровых и оптических волнах.
Для преодоления ослабления в дождях на ММВ (особенно на горизонтальных трассах связи) целесообразно использовать вертикальную поляризацию волн. При этом можно получить выигрыш в требуемом потенциале при-емно-передающей системы связи в 2 и более раз. Ослабление в дождях уменьшается также с увеличением длины волны. В зависимости от интенсивности дождя, например, можно получить выигрыш в 1,5-2 раза по сравнению с волнами длиной 5 мм , при интенсивностях дождя 55 и 5 мм/ч при использовании для связи волн длиной 8 мм.
Дня уменьшения замираний сигнала за счет интерференции падающей и отраженной от земной поверхности волн (особенно для гладких и квазигладких поверхностей) в наземных линиях связи на ММВ целесообразно использовать вертикальную поляризацию волн.
При связи на ММВ сквозь облака и туманы преимущество имеет длинноволновая часть диапазона. В этом случае, например, ослабление на волне 8 мм примерно в 2 раза меньше, чем на волне 5 мм.
Для преодоления ослабления в дымках атмосферы в линиях связи на оптических волнах целесообразно использовать длинноволновую часть диапазона. В этих случаях ослабление на волне 10,6 мкм (излучение СО2 лазера) примерно на порядок ниже ослабления на волне 0,85 мкм (излучение полупроводникового лазера). Мощные облака и густые туманы являются практически непроницаемыми для оптических волн.
Сравнение зависимости ослабления оптических и ММВ в дождях Доказывает, что оно может быть в 1,5-2 раза меньше при связи на оптических волнах, чем при связи на ММВ короче 5 мм. 0слабление же в аэрозольных образованиях атмосферы в оптическом диапазоне волн на несколько порядков превышает ослабление ММВ. Это делает целесообразным для повышения надежности связи (особенно в дождливых районах) дублирование линий связи на ММВ оптическими линиями связи.