Свойства радиоволн

Конспект

лекцій з дисципліни

«Основи авіаційного радіозв’язку, локації і навігації»

за спеціальністю 5.05110302

«Експлуатація авіаційних електрифікованих комплексів»

Склав викладач: Шаповалов О.Я.

Конспект обговорений

на засіданні циклової комісії

радіоелектронне устаткування

наземних засобів польотів

Протокол № ____ від «___»_____20__р.

Голова комісії __________ Рудий С.В.

^{(підпис)}

м. Кривий Ріг

2013 р.

У даному посібнику розглядаються питання по вивченню основ авіаційного радіозвязку, радіолокації та радіонавігації. Посібник призначається для вивчення теоретичної частини, самостійного вивчення схем електроживлення, проведення практичних та лабораторних робіт та виконання технологічного обслуговування.

Составитель О.Я. Шаповалов

Рецензент С.В. Рудий

ПРИЕМ И ПЕРЕДАЧА РАДИОСИГНАЛОВ

Электромагнитные волны (радиоволны)

Свойства радиоволн

Передача сообщений на расстояние без проводов осуществляется с помощью электромагнитных волн (радиоволн), т.е. распространяющихся в пространстве электромагнитных полей. Электромагнитное поле – это совокупность переменных электрического и магнитного полей. Основной характеристикой электрического поля является его напряженность Е, которая представляет собой силу, действующую со стороны поля на единичный положительный электрический заряд. Напряженность электрического поля зависит от диэлектрической проницаемости e среды, в которой существует поле. Величина e показывает, во сколько раз напряженность электрического поля в данной среде отличается от напряженности поля в вакууме.

Основной характеристикой магнитного поля является его напряженность Н, представляющая собой отношение магнитной индукции В к магнитной проницаемости m среды, в которой существует поле. Индукцией магнитного поля называется сила, действующая со стороны поля на единичный положительный электрический заряд, движущийся с единичной скоростью перпендикулярно к магнитным силовым линиям. Величина m показывает, во сколько раз индукция магнитного поля в данной среде отличается от индукции поля в вакууме.

Величины Е и Н являются векторными, т.е. величинами, которые характеризуются не только числовыми значениями, но и направлением. Векторы Е и Н перпендикулярны друг другу и направлению распространения волны. Ориентировка в пространстве вектора Е определяет поляризацию радиоволны. Различают линейную, круговую и эллиптическую поляризации.

Радиоволна называется линейно поляризованной, если вектор электрического поля Е в каждой точке вдоль линии распространения лежит в одной плоскости, называемой плоскость поляризацией. В зависимости от расположения плоскости поляризации различают вертикальную и горизонтальную поляризацию. При круговой поляризации конец вектора электрического поля с течением времени описывает окружность, а при эллиптической – эллипс.

На рис.1.1 изображены графики изменения в пространстве напряженностей электрического и магнитного полей электромагнитной волны, распространяющейся в направлении ОХ, и имеющей вертикальную линейную поляризацию.

Рис.1.1 Структура электромагнитной волны

В любой точке пространства напряженность электрического (и магнитного) поля изменяется во времени по синусоидальному закону:

E (t)= E _msin(w t –y₀),

где E (t) – значение напряженности электрического поля в момент t;

E _m – амплитуда напряженности электрического поля;

w – круговая частота колебания;

y₀ – начальная фаза колебания, т. е. значение фазы при t = 0.

В дальнейшем значение начальной фазы высокочастотного колебания y₀ принимается равным нулю. Для синусоидального или так называемого гармонического колебания справедливы следующие соотношения:

где f – частота колебаний, выражаемая числом колебаний в секунду;

Т – период колебаний, т. е. наименьший интервал времени, в течение которого проходит полный цикл изменения косинусоидальной величины;

l – длина волны колебаний, т.е. путь, проходимый волной за время Т;

v – скорость распространения электромагнитной волны, принимаемая в вакууме равной скорости света с = 300 000 км/с.

В среде с диэлектрической e и магнитной m проницаемостями скорость распространения волн .