Файл: Белосток В.С. Распространение радиоволн (учебное пособие).pdf

лучше всего

изучена для

воды.

Эта

зависимость

указана

в таб­

лице 3.

Таблица 3

X

300 м

3 м

| 30

см

3

см

1

3 мм

\

1

гг

!

80

80

1

79

65 .

8

i

Частотная

зависимость электрических

параметров

различных

частоты зг убывает, а

а

возрастает.

Плотность тока,

создаваемого

электромагнитным полем в

однородной

полупроводящей среде *,

обладающей

параметра­

ми з и з,

может быть

выражена

как

сумма плотностей тока

смещения (тока поляризации) и

тока

электрической

проводи­

мости:

4м = / « s Е,

4 Р = ,

поэтому

i = / «> эЕ -j- з Е,

водимости а,

а другое имеет фазу,

отличающуюся на

от напря­

женности поля и пропорционально

сог.

среда

с точки зре­

Анализ показывает,

что

полупроводящая

ния

распространения в

ней

радиоволн может быть

охарактери­

зована величиной отношения (по

модулю) плотности тока сме­

щения к плотности тока проводимости:

CDS

( 1 . 1 )

^Пр

круговую частоту w через длину вол­

Выразив в формуле

(1.1)

ны и скорость

света и

подставив

численное

значение з0,

равное-

- —

1 -

ф

получим:

36- - Н Г

м

*пр

60

а). '

( 1. 2>

* Однородной полупроводящей средой принято

называть

среду,

во всех,

точках

которой

зг м= const, ~ —const.

Для

влажной почвы условие

.

= 1 выполняется

для

волны’

60 ок

60 с

10

17 м.

60-10"

Следовательно,

влажная

почва может

рассматриваться как

проводник для волн

порядка

100 м и

длиннее и как

диэлектрик

для метровых и более коротких

волн. Для

волн

сантиметрового

диапазона

все виды

земной

поверхности имеют

свойства, близ­

кие к свойствам идеального диэлектрика (среды,

у которой

о = 0).

Распространение радиоволн в полупроводящей среде

сопро­

вождается их поглощением, то есть переходом энергии

электро­

магнитных волн в тепловую энергию движения молекул.

де

Количественно поглощение радиоволн в полупроводящей сре­

оценивается коэффициентом

затухания

а — величиной,

харак­

теризующей уменьшение

амплитуды

поля

волны при

перемеще­

нии ее на единицу длины.

что

поглощение

при

распространении

Расчеты

показывают,

радиоволн

в полупроводящей

среде зависит от

проводимости а

и длины волны X. Приближенную оценку коэффициента затухания

можно определить по формуле:

30а

;2^ V X

м

( 1.3)

Таким образом, поглощение радиоволн для любой полупрово­

дящей среды увеличивается с ростом

частоты. Оно также

зави­

сит от проводимости среды: чем

выше проводимость

среды, тем

большим оказывается затухание радиоволн.

* Условно можно считать,

что gOsX ^

когда

это отношение

меньше 0,1,

а

gQЕ Г

1, когда оно больше

10.

В качестве

иллюстрации

выше

сказанной}, рассмотрим ча­

стотную зависимость

коэффициента затухания а при распростра-

нении радиоволн в

морской

воде

/

. мо \

<з-=4-----и влажной почве

\

м !

( з = 0,01“ “ ).

График частотной зависимости а представлен на

Т а б л и ц а 4

Глубина

проникнове-

ния

волны, м

/

л, м

влажная

морская

почва

вода

100 Мгц

3

23,2

0,37

1 Мгц

300

70

3,5

10 кгц

30 000

700

35

Как было отмечено

в § 1, радиоволна,

встречая на пути рас­

пространения земную

поверхность, аналогично световой

волне

частично отражается

от нее, частично

проникает в

землю

волны,

а в земле — только преломленная.

Преломленная

волна

обычно нас не интересует.

соотношение

между

Во

многих случаях необходимо знать

димость возникает,

например, при определении результирующего

поля в какой-либо

точке пространства (в частности, у

объекта

радиолокационного

наблюдения) или при определении

суммар­

ной напряженности

поля, воздействующей на приемную

антенну,