Плоские электромагнитные волны и их характеристики.

↑

▷ Содержание

Стр 1 из 5Следующая ⇒

1)Плоские электромагнитные волны и их характеристики.

При колебании происходит процесс переноса энергии без переноса вещества. Волна – пространственно -временной процесс описывающий распространение колебаний.

Колебание – чередование во времени амплитуды любой физической величины.

Плоская волна- волна фронт которой имеет форму плоскости

В плоской волне временной процесс во всех точках пространства одинаков

Максвелл показал, что скорость электромагнитных волн в вакууме

,

 Нарисовать фронт плоской и сферической волны,

Скорость распространения волны:  =  /K, где  -частота колебания волны(рад/с), K-коэфф фазы

K=2π /λ, W=2πf, f=c/ λ, где с=3*10⁸

Математическая модель плоской волны:  =Acos(Kx- t) , где А-амплитуда колебаний , — волновое число;X-величина возмущения в пространстве , t- во времени , -круговая частота

Затухание волн в материальных средах. Затухание происходит из -за отдачи частиц волны энергии частицам среды (например в виде тепловой энергии)Осуществляется по экспоненциальному закону. Закон ослабления амплитуды , уменьшение на 10%

2 Классификация радиоволн по частотным диапазонам. Особенности распространения.

Деление радиочастот и радиоволн на диапазоны, установлено международным регламентом радиосвязи. В соответствии с этим регламентом весь спектр электромагнитных волн и частот делят на ряд диапазонов, номера которых «n» При этом часть свободно распространяющихся в природных условиях ЭМВ, использующихся в радиотехнике для передачи сигналов, называют радиоволнами. К радиоволнам относятся диапазоны с n = 4¸12

n

Граничные частоты

Наименование диапазона частот

Граничные длины волн

Наименование диапазона волн

3–30 кГц

Очень низкие (ОНЧ)

100–10 км

Мириаметровые или сверхдлинные (СДВ)

30–300 кГц

Низкие (НЧ)

10–1 км

Километровые или длинные (ДВ)

0,3–3 МГц

Средние (СЧ)

1000–100 м

Гектометровые или средние (СВ)

3–30 МГц

Высокие (ВЧ)

100–10 м

Декаметровые или короткие (КВ)

30–300 МГц

Очень высокие (ОВЧ)

10–1 м

Метровые (МВ)

0,3–3 ГГц

Ультравысокие (УВЧ)

100–10 см

Дециметровые (ДМВ)

3–30 ГГц

Сверхдлинные (СВЧ)

10–1 см

Сантиметровые (СМВ)

30–300 ГГц

Крайневысокие (КВЧ)

10–1 мм

Миллиметровые (ММВ)

0,3–3 ТГц

Гипервысокие (ГВЧ)

1–0,1 мм

Децимиллиметровые (ДММВ)

СДВ и ДВ. обладают хорошим круглосуточным распространением вокруг Земли , хорошо отражаются от земли(земля проводник) наиболее пригодны для систем глобальной радиосвязи, радионавигации и морской подвижной радиосвязи.

К недостаткам указанных диапазонов следует отнести: громоздкостью антенных устройств, наличие высокого уровня атмосферных и промышленных помех, низкую пропускную способностью радиотракта.

С появлением и развитием таких областей прикладной радиотехники возникла необходимость в использовании более высокого диапазона радиочастот. В частности, стали осваиваться СВ, которые днем сильно поглощаются почвой и верхними слоями атмосферы распространяются на небольшие расстояния(ночью хорошая связь) , а также KB, которые на большие расстояния распространяются путём многократного отражения от земной поверхности и ионосферы. Радиоволны КВ диапазона для глобальной радиосвязи и радиовещания, но и для различных систем подвижной и радиолюбительской связи. (для связи антенны нормальных размеров, с высокой направленносттю излучения)

Самое широкое применение в различных областях(подвижная и космическая радиослужбы, телеметрия, телеуправление.) практической деятельности человека нашли MB. В диапазоне МВ уровень атмосферных и индустриальных радиопомех значительно меньше, чем в выше рассмотренных диапазонах и поэтому доминирующими становятся помехи космического происхождения.

Распространение ДМВ и СМВ, так же как и МВ ограничивается, как правило, областью прямой видимости. Однако за счет механизма рассеяния и отражения электромагнитных волн слабыми неоднородностями тропосферы, радиосвязь в этих диапазонах может осуществляться и на значительно большие расстояния, чем расстояние прямой видимости.

ДМВ и СМВ используются, как правило, в радиолокации, радионавигации, телевидении, в системах радиорелейной, тропосферной и космической связи, так как в этих диапазонах острую направленность антенн можно получить в совокупности с относительно небольшими их габаритами. Кроме этого, практическое отсутствие в диапазонах ДМВ и СМВ индустриальных радиопомех, а также слабой зависимости условий распространения ЭМВ от метеорологических условий, времени суток и года, увеличивает привлекательность их дальнейшего использования.

Основной причиной отсутствия значительного прогресс в области их практического применения является сильная зависимость условий распространения ЭМВ указанных диапазонов от дождя, снега, тумана, облаков, пылевых образований и других природных явлений.

Познавательные статьи:



Алгоритмические операторы Matlab

Конструирование и порядок расчёта дорожной одежды

Исследования учёных: почему помогают молитвы?

Почему терпят неудачу многие предприниматели?