Библиографическое описание:

Курангышев А. В., Дедушкин А. В., Казначеев А. В. Особенности распространения радиоволн на линиях с экранирующими препятствиями // Молодой ученый. — 2016. — №4. — С. 56-58.

 

В статье рассматривается особенности распространения радиоволн в трассах с экранирующими препятствиями. Доказывается, что некоторые экранирующие объекты могут проявлять положительное воздействие на распространение. Поднят вопрос о важности дальнейшего развития изучения распространения радиоволн в условиях городских застроек и шероховатой местности.

Ключевые слова:дифракция, антенна, множитель ослабления, дифракционный метод, профиль трассы.

 

В связи с бурным развитием в последние десятилетия систем мобильной связи на УКВ проблема расчета полей БС становится еще более актуальной. В настоящее время не существует надежных аналитических методов расчета поля волны в условиях городских застроек. Существующие эмпирические модели, такие как методы Окамура, Кся-Бертони, Ли оставляют желать лучшего.

В статье речь пойдет о сильно выраженных препятствиях, которые непрозрачны для радиоволн: острые концы гор, высотные здания и т. п. В таких условиях требуется расчет поля методом дифракции. На рис.1 приведены возможные случаи распространения радиоволн при наличии клиновидного препятствия. В случае «а», трасса открыта (), а в случае «б»- закрыта.

C:\Users\Кобра\Desktop\1.png

Рис. 1. Распространение радиоволн при наличии на пути экранирующего препятствия

 

В пункте приема мощность сигнала будет рассчитываться следующим образом:

С помощью этой формулы можно произвести расчет любой радиолинии. Трудность возникает только в определении множителя ослабления F, который обусловлен наличием на пути распространения радиоволны экранирующих и поглощающих препятствий.

Теория оптической дифракции предлагает найти значение F следующим образом:

где C(V) и S(V)- интегралы Френеля, рассчитываемые по формулам:

Здесь , где b1 — радиус первой зоны Френеля в месте расположения препятствия.

В общем случае, наличие на пути распространения препятствия может привести к дополнительным потерям F. Степень ослабления характеризуется относительной высотой препятствия. Но есть случаи, когда сигнал в точке приема наоборот усиливается, поскольку отраженные волны иногда приходят в точку приема с одинаковыми фазами. Как известно из курса электродинамики, волны с одинаковыми фазами складываются, а с противоположными — гасятся.

C:\Users\Кобра\Desktop\2.png

Рис. 2. Дифракция у непрозрачного препятствия при учете отражений от Земной поверхности

 

В статье [2] приводятся результаты измерений «усиления за счет препятствия» на трассе протяженностью 260 км в районе Аляски. Расположенный прямо посередине трассы горный хребет достигал высоты 2500 м. Высоты антенн h1 и h2 составляли 15 м. Профиль трассы представлен на рис.3. Анализ проводился на частоте 38 МГц. Измеренное значение усиления за счет препятствия (75дБ) был всего на 10 дБ меньше рассчитанного.

C:\Users\Кобра\Desktop\Clip2net_160130004106.png

Рис. 3. Профиль трассы, на котором наблюдалось явление

 

Усиление или ослабление сигнала в пункте приема может создаваться за счет разных факторов. Основными из них являются различные строения, от которых волны будут отражаться и усиливаться (гаситься) в точке приема.

Из-за трудности условий распространения волн в городских условиях не существует метода для точного аналитического расчета. Выход из положения нахождением новых методов анализа в условиях городской застройки позволит проектировщикам радиолиний не ставить ненужные антенны с ретрансляторами в каждый угол строений. А тем самым значительно уменьшатся расходы и силы на постройку новых сетей.

 

Литература:

 

  1.      Л. К. Андрусевич, А. А. Ищук, К. А. Лайко, Антенны и распространение радиоволн: учебник для вузов, Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2006.-396 с.
  2.      Dickson F. H., Egli J. J., Herbstreit J. W.- «Proc. 1Re», v.41, 1953, p. 967–969.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle