§ 19.4. М ЕТОДИКА РАСЧЕТА Н АПРЯЖ ЕН Н ОСТИ ПОЛЯ С Р Е Д Н И Х ВОЛН
Для расчета напряженности поля средних волн днем (напряжен ности поля поверхностной волны) можно пользоваться графиками рис. 12.13 и 12.14 и формулой (12.30).
Расчет среднего за год медианного значения напряженности по ля средних волн ночью (напряженности поля пространственной и поверхностной волн) производится по эмпирической формуле
Е л.ы= |
102!,3 |
V |
[мкві м], |
(19.4) |
|
У г |
|
|
|
где г и л измерены в км, а Р а в кет. |
анализа большого числа |
Формула (19.4) |
получена на основе |
измерений поля радиовещательных станций в течение восьми лет, выполненных наблюдательными пунктами союза европейского ра диовещания.
Из формулы следует, что напряженность поля при постоянных значениях г, Р„, D зависит от длины волны, причем эта зависимость на малых расстояниях от передающей антенны выражена слабо (длина волны входит в показатель степени экспоненциального мно жителя). Укорочение длины волны в пределах диапазона средних волн приводит к уменьшению напряженности поля.
§ 19.5. Н ЕЛ И Н ЕЙ Н Ы Е ЭФФЕКТЫ В И ОНОСФ ЕРЕ ПРИ Р АСП РО СТРА Н ЕН И И СРЕ Д Н И Х ВОЛН
В 1924 г., когда начала работать на средних волнах первая мощ ная радиостанция в г. Горьком, были обнаружены нелинейные свой ства ионосферы. Это проявлялось в том, что передачи горьковской станции прослушивались приемниками, настроенными на частоту другой станции, причем частота горьковской станции была за поло сой пропускания приемника. Сигнал менее мощной средневолновой станции оказывался промодулированным сигналом более мощной станции. Подобная перекрестная модуляция вызвана нелинейными свойствами ионосферы, которые можно объяснить следующим об разом [6]. Под влиянием электрического поля радиоволны мощной радиостанции электроны приобретают дополнительную скорость, действующее значение которой в соответствии с (13.20) равно
где Е д — действующее значение напряженности поля радиоволны. Полная действующая скорость движения электронов ѵ склады
вается из скорости теплового движения пт и скорости ѵд:
Учитывая, что |
ѵ. |
8 kT |
, |
находим |
|
Т |
ятэ |
(19.6) |
|
ѵ = |
ѵТ |
l6 |
яе2 |
со2 |
m 3kT
Если сигнал промодулирован по амплитуде, то действующее значение напряженности поля во времени определяется выраже нием
£ Д= ( 1 + М с о 5 2г)£до, |
(19.7) |
где М — коэффициент модуляции; Q — круговая частота модуляции. Число столкновений электрона с более тяжелыми частицами,
например, молекулами, как известно, определяется по формуле
ѵэфф__ |
V |
*проходит электрон |
(19.8) |
~y |
где I — средняя длина пути, который |
между |
двумя последовательными столкновениями.
Из выражений (19.8), (19.7) и (19.6) следует, что частота столк новений ѵэфф меняется относительно своего среднего значения в зависимости от частоты модуляции. Это приводит к соответствую щему периодическому изменению проводимости ионосферы уи (13.24) и связанного с ней коэффициента затухания (7.196 ).
Если через данную область ионосферы наряду с волнами мощ ной станции проходят волны менее мощных станций, то ослабление сигнала последних будет изменяться главным образом в соответст вии с изменением напряженности поля мощной станции (из-за сравнительной малости напряженности собственного поля). Следо вательно, происходит модуляция слабого сигнала модулирующей напряженностью сигнала мощной станции. Рассмотренное явление называется перекрестной модуляцией. Величина коэффициента пе рекрестной модуляции достигает 5ч-8%.
Явление перекрестной модуляции и другие нелинейные эффек ты в ионосфере проявляются только в диапазоне средних волн. Длинные и сверхдлинные волны при отражении не проникают в толщу ионосферы и вследствие этого не влияют на частоту столк новений. В диапазоне же коротких волн скорость движения элект ронов, вызываемая электрическим полем волны, ничтожно мала [вследствие большой частоты со в формуле (19.5)] по сравнению с тепловой скоростью. Поэтому наличие поля волны не влияет замет но на число столкновений электрона с другими частицами.
Во избежание перекрестной модуляции необходимо стремиться, чтобы трасса распространения радиоволн маломощной радиостан ции не пересекалась в ионосфере с трассой распространения радио волн, излучаемых мощной станцией. Для этого антенны мощных средневолновых станций должны иметь диаграммы направленности, прижатые к земной поверхности.
П Р И Л О Ж Е Н И Я
П РИ ЛОЖ ЕН И Е !
Т а б л и ц а П.1.1
Основные свойства некоторых диэлектриков при 20° С
Удельное сопротивление
|
,омм
|
поверхно стное, ом |
|
при |
отнс>сительной |
|
объемное
|
в.чажности |
60% |
90% |
1
tg Д при частоте
З4
гг
О
СО
Бакелит . . . . . . . |
109 |
1012 |
1010 |
4,9 |
3,7 |
0,03 |
__ |
0,04 |
Бумага |
|
|
1010 |
— |
109 |
3,7 |
— |
0,009 |
— |
— |
........................... |
|
— |
1011 |
0,005 |
Воск . . . . . . . . . |
— |
— |
2, 7 |
2, 3 |
0,02 |
— |
Двуокись |
титана . |
1012 |
1010 |
— |
100 |
90 |
0,002 |
0,0003 |
0,003 |
Кварц . . . . . . . . |
1017 |
106 |
3,8 |
3,8 |
0,001 |
0,005 |
0,0001 |
М и к а л е к с ...................... |
|
— |
— |
— |
7,1 |
6,9 |
0,002 |
__ |
0,004 |
Неопрен . . . . . . . |
1011 |
1015 |
109 |
6,9 |
4,1 |
0,01 |
— |
0,04 |
|
— |
П а р о в а к с ...................... |
|
1014 |
— |
6-1013 1,9 |
— |
— |
0,3 |
— |
|
|
|
— |
— |
— |
5,3 |
2,7 |
0,001 |
0,003 |
Плексиглас . . . . . |
ЮМ |
1016 |
1016 |
3,4 |
2,6 |
0,06 |
— |
0,006 |
Полихлорвинил . . |
— |
— |
— |
3,2 |
2,8 |
0,01 |
— |
0,006 |
Полистирол . . . . |
— |
1021 |
— |
2,55 |
2,52 |
0,0005 |
— |
0,0025 |
Полиэтилен . . |
. . . , |
>5-1014 >5-1016 >3-1010 2,26 2,26 <0,0006 |
— |
0,0004 |
Сера . . . . . . . . . |
1015 |
Ю Н |
1013 |
3,44 |
3,44 |
0,0006 0,0004 |
0,0007 |
Слюда . . . . . . . . |
5-1011 |
ЮЮ |
1018 |
5,4 |
5,4 |
0,002 |
— |
>0,0003 |
Стеатит |
. . . . , . |
. ., |
1012 |
|
■ |
6,0 |
5,8 |
0,002 |
— |
0,001 |
|
— |
Стекло пирекс . . |
1012 |
|
104 |
5,6 |
4,9 |
0,01 |
|
0,01 |
Трансформаторное |
ю н |
|
5-1011 2,24 2,18 |
0,001 |
0,0005 |
— |
м асло ................................ |
|
|
|
Фарфор . . . . . . . . |
1012 |
|
>8-1016 7,0 |
— |
— |
— |
— |
Церезин |
, . . . . . . |
>5-1016 |
|
3-1014 2,2 |
— |
— |
—— |
— |
Янтарь |
|
|
5-1014 |
|
— |
2,8 |
—— |
— |
|
— |
........................... |
|
|
— |
|
Гетинакс |
|
|
— |
|
6 |
0,03 |
............................... |
|
------- |
|
— |
— |
0,02 |
—— |
Текстолит . . . . . |
— |
__ |
7 |
— |
0,03 |
0,08 |
— |
П рессш пан |
|
|
— |
3,5 |
— |
0,02 |
0,03 |
|
|
|
— |
— |
Шелк натуральный . |
— |
|
4,5 |
— |
0,015 |
|
......................... |
|
|
|
|
|
|
|
П РИ Л ОЖ ЕН И Е И
Т а б л и ц а П .П .!
Основные свойства некоторых магнитномягких материалов для низких частот
Наименование материала
Стали электротехнические
Э 3 1 ................................................................
Э 4 2 ................................................................
Э320 ...........................................................
Железоникелевые сплавы
(пермаллои):
450/о-ный пермаллой . . . .
780/0-ный пермаллой . . . .
Мо-перемаллой................................
Супермаллой ................................
|
Uмостъпроницае:нитная-магначальнаіяОтносительная-
|
цаемостмаксимОтносит
|
силаКоэрцит
|
X |
|
|
Сц |
|
|
|
1 X |
|
X |
|
|
|
* я |
2 |
W |
|
ОМММ2 |
|
.
|
В |
|
|
|
|
S я |
|
СЗ |
|
|
|
|
чй Оч |
|
|
|
|
|
нач
|
Ко 1 |
Нс
|
к '>* |
Р, |
|
|
0J "" |
*0 |
X |
|
м |
|
g * „ |
|
|
|
|
|
я |
|
|
|
|
|
|
щ |
|
|
250 |
5500 |
0,55 |
15 200 |
|
0,52 |
400 |
7500 |
0,40 |
14 900 |
|
0,60 |
800 |
33 000 |
0,12 |
17 300 |
|
__ |
|
|
|
|
Индукция |
|
|
|
|
|
|
насыще |
|
|
2,7-103 |
2,3-104 |
0,08 |
ния |
|
0,45 |
16 000 |
|
10-103 |
10-104 |
0,025 |
10 700 |
|
0,16 |
2-104 |
7,5-104 |
0,03 |
8 500 |
|
0,55 |
1-105 |
1-106 |
0,004 |
8 000 |
|
0,65 |
П р и м е ч а н и е . Магнитная проницаемость электротехнических сталей и железонике левых сплавов с повышением частоты (1 кгци выше) резко уменьшается.
Основные свойства некоторых |
магнитномягких |
материалов |
для высоких |
частот |
Т а б л и ц а |
П .ІІ.2 |
Наименование материала |
Относительная |
Примечание |
|
магнитная |
|
|
проницае |
|
|
|
|
мость, р. |
|
|
|
Магнитодиэлектрики: |
8 |
1. |
Магнитодиэлектрики получают |
Прессованное |
карбонильное |
путем прессования |
порошкообраз- |
ж елезо .......................................................... |
|
альсифер . . |
6 |
ного ферромагнетика (карбониль- |
Прессованный |
ного железа, альсифера или магме- |
Прессованный |
магнетит . . |
7 |
тита) со связующими изолирую |
Оксиферы: |
|
|
щими веществами |
(бакелитом, по |
РЧ-12 . . ........................................... |
12 |
листиролом и др.). |
|
|
2. Оксиферы (ферриты) состоят |
Ф -2 0 ........................................................... |
|
|
20 |
из окислов железа и окислов дру- |
РЧ-50 . . ........................................... |
50 |
гих |
металлов |
(никеля, |
цинка |
Окс-400 ................................................. |
|
400 |
и др.). |
|
|
|
|
М-1000 |
...................................................... |
|
1000 |
|
|
|
|
|
П .ІІ.З |
|
Основные свойства некоторых магнитнотвердых материалов |
|
|
(для изготовления постоянных магнитов) |
Т а б л и ц а |
|
|
|
|
|
|
Нс э |
|
ОстаточнаяВГ |
|
Наименование материала |
|
|
Коэрцитивная |
|
гс |
|
|
|
|
сила |
60 |
|
индукция, |
Хромистая, вольфрамовая, молибденовая стали |
|
|
9000-ь 10 000 |
Кобальтовая сталь . .................................................... |
. . |
220 |
|
9000 |
|
Сплав |
альнико |
. ........................................................................... . . і . . . . |
. , . |
. . |
500 |
|
7000 |
|
Сплав |
магнико |
550 |
|
12 500 |
