4.1 Расчет параметров распространения радиоволн, существенно влияющих на процесс ведения радиоподавления линий радиосвязи

В условиях радиопротиводействия первоочередной задачей является оценка энергетической доступности средств радиосвязи. Применительно к существующим радиосредствам УКВ диапазона, получившим наибольшее распространение в ТЗУ, использование существующих мер помехозащиты (ПЗ), показало свою крайне низкую эффективность при обеспечении требуемой помехоустойчивости (ПУ).

Линию распространения радиоволн (РРВ) вдоль земной поверхности принято разбивать на три участка: зону освещенности, зону тени и зону полутени.

В зоне освещенности действуют интерференционные. В области тени расчет поля может быть произведен по так называемым «упрощенным одночленным дифракционным формулам». В зоне тени - по строгим дифракционным формулам. Границы зоны полутени определяются следующим образом: внутренняя граница - дальностью применимости интерференционных формул (Rвн=0.7-0.8Dпр.вид), а внешняя - областью применимости дифракционных формул (Rвнеш=1.2Dпр.вид).[8,9]

Расчет интерференционного множителя

Результат интерференции прямой и отраженной волн определяется интерференционным множителем. Смысл его введения наряду с введением коэффициентов отражения для горизонтально и вертикально поляризованных волн в формулы для расчета возможности РП состоит в том, что с их помощью можно весьма просто определить поля поднятых излучателей, если известно поле этих излучателей в свободном пространстве.

Поле в свободном пространстве выражается формулой

E=(4.1)

где P- мощность передатчика;

Gm и F()- коэффициент усиления и характеристика направленности антенны.

Поле излучателя, поднятого над поверхностью земли, которую будем считать плоской, можно найти как результат наложения поля прямой и отраженной волны

Е=Еп+Еr(4.2)

Где поле прямой волны равно

Eп=,(4.3)

а поле отраженной волны

Er=Rв,г,(4.4)

Таким образом:

,(4.5)

Множитель в квадратных скобках называется интерференционным множителем; этот множитель определяет собой результат интерференции прямого и отраженного лучей.

(4.6)

-модуль интерференционного множителя.

Зачастую на практике, например в РР, отношение 4h/ значительно больше единицы [7]. Поэтому можно считать, что максимумы интерференционного множителя равны

,(4.7)

а минимумы

, (4.8)

Полагая, что при этих углах cosи ?1, для амплитуд вертикальной и горизонтальной составляющей поля ЭМВ получим:

(4.8)

- квадратичная формула Введенского.

Пределы применимости квадратичной формулы Введенского определяются пределами применимости интерференционных формул.

Расчет коэффициента отражения

Рассмотрим сначала отражение при горизонтальной поляризации. Полное выражение для Rг и rг полученное в [8] на практике редко используется, для инженерных расчетов применяется упрощенная формула:

где

-- относительная комплексная диэлектрическая проницаемость.

Коэффициент отражения при вертикальной поляризации будет

определяться соотношением аналогичным для случая горизонтальной поляризации.

Ввиду аналогии в постановке задачи отражения радиоволн при вертикальной и горизонтальной поляризациях можно сразу написать упрощенное выражение для коэффициента отражения R в,

Rв =

График зависимости интерференционного множителя от расстояния представлен на рис 4.1.

Рисунок 4.1 Зависимость интерференционного множителя от расстояния.

Расчет расстояния прямой видимости и приведенных высот

При отсутствии рефракции и в случае, когда антенны расположены на высотах, много меньше радиуса Земли справедлива формула:

(4.10)

при нормальной атмосферной рефракции следует вместо истинного радиуса Земли a использовать эквивалентный радиус Земли aэ=8.5•106.

(4.11)

где h_ПРС и h_СП - высоты поднятия антенн.

Таким образом, для того чтобы учесть сферичность земной поверхности, нужно во всех интерференционных формулах ввести в рассмотрение вместо истинных высот ЛРС и СП hлрс, hСП так называемые приведенные высоты h*лрс, h*СП:

Интерференционные формулы верны при любых положениях корреспондирующих пунктов только для идеально проводящей Земли.

Расчет множителя дифракционного ослабления

Строгая теория расчета множителя дифракционных потерь приведена в [7,8]. Для инженерных расчетов применяют упрощенную формулу Фока в случае если обе антенны находятся на уровне земли (переносные радиостанции ЛРС).

«Одночленная (упрощенная) формула множителя дифракционного ослабления (множителя земли)» в теории Фока представляется выражением:

где q - параметр, который учитывает полупроводящие свойства поверхности Земли. Он определяется формулой:

(при этом параметр q=? для УКВ - волн горизонтальной поляризации, а значение параметра q=0 - соответствует диапазону УКВ-волн вертикальной поляризации).

Для q=?:

Для q=0:

t1 - представляют собой корень уравнения функции Эйри.

Поле, как всегда, вычисляется по формуле

Отметим, что формулы Фока справедливы для двух предельных значений параметра q=? и q=0. Для произвольных q расчет по этим формулам не производят, а используют одночленную формулу Введенского [8,9].

В данном случае приведенные соотношения не учитывают различия в электрических параметрах почв различного вида.

Расчет множителя ослабления, учитывающего потери в подстилающей поверхности

Так как земля не является идеальным проводником, поле, наводимое в земле, отлично от нуля, а это означает, что часть ЭМЭ из атмосферы просачивается в землю, т.е. поле ЭМЭ будет дополнительно убывать по мере удаления ЭМВ от излучателя.