В Бессонов: Радиоэлектроника для начинающих (и не только)

В диапазоне СВ расположено большое количество радиостанций, хотя качество музыкальных передач и здесь относительно невысокое (полоса частот модуляции не более 10 кГц). За счет поверхностной волны удается обеспечить надежный прием до 1000 км; в темное время суток прием существенно улучшается за счет отраженных от ионосферы (пространственных) радиоволн.

Кроме того, прием улучшается в зимние месяцы из-за уменьшения поглощения радиоволн земной поверхностью (увеличивается проводимость почвы). Но в этом диапазоне волн имеют место замирания сигнала. На расстояниях, где в течение круглых суток доминирует поле поверхностной волны, вообще замирания отсутствуют. Далее расположена зона ближних замираний, где с наступлением темноты принимаемое поле является результатом интерференции соизмеримых по амплитуде поверхностной и пространственной волн. Последняя вследствие нерегулярных флюктуаций в ионосфере непрерывно изменяет свою фазу.

Интерференция радиоволн это явление взаимного наложения радиоволн, приходящих в точку приема по разным путям. Если амплитуды радиоволн, приходящих по двум путям различной длины, одинаковы, то при совпадающих фазах результирующее поле удваивается, при противоположных фазах — равно нулю. В этой зоне наблюдаются замирания не только интерференционного, но и поляризационного происхождения (о поляризации радиоволн см. главу 10 ). Наиболее резко замирания выражены в более коротковолновой части диапазона СВ из-за больших случайных фазовых изменений интерферирующих волн.

В диапазоне КВ поверхностные волны сильно поглощаются почвой. Поэтому надежный прием в любое время суток обеспечивается только на небольших расстояниях примерно до 100 км. КВ имеют ограниченное применение для вещания ввиду большой загруженности этого диапазона, высокого уровня помех от радиостанций и относительно низкого качества KB-канала (глубокие и частые замирания). Наиболее типично применение КВ для вещания на труднодоступные удаленные районы, когда системы вещания на УКВ, СВ и ДВ оказываются непригодными из-за ограниченного радиуса действия. Вещание на КВ предусматривает обслуживание заданной территории с помощью отраженных от ионосферы (пространственных) волн. Электронная плотность ионосферы меняется в зависимости от времени суток и сезона, и замирания на КВ имеют интерференционное и поляризационное происхождение. Днем хорошо принимаются радиостанции, работающие на более коротких волнах (в поддиапазоне 25 м и меньше), а ночью условия приема оптимальны для поддиапазонов 75…31 м.

Передатчики в KB-диапазоне обычно модулируются в диапазоне звуковых частот, обеспечивающем качество лишь речевых передач.

В УКВ и FM-диапазонах ведется, как правило, художественное вещание. Применение частотной модуляции и относительно низкий уровень помех позволяют получить в этих диапазонах высококачественный радиоприем. Этим и объясняется применение стереофонического вещания в УКВ и FM-диапазонах, который, кроме того, позволяет выделить для вещательных радиостанций широкую полосу частот (в странах СНГ, например, стереофоническое вещание занимает полосу частот примерно 140 кГц).

Из-за малой длины волны радиоволны этого диапазона распространяются только на расстояние прямой видимости между антеннами. Если на пути распространения имеется препятствие, будь то лес, здание или холм, напряженность электромагнитного поля резко убывает. Естественно, возникает вопрос — где граница прямой видимости? Ответить на этот вопрос нетрудно: в том случае, если местность, над которой распространяются волны, представляет собой гладкую сферическую поверхность, например, море, степь ит. п., расстояние, где наступит предел прямой видимости, равно:

R пр= 3,57∙(√ h 1+ √ h 2), км

где h 1— высота передающей антенны в м; h 2— высота приемной антенны в м.

Для наглядности на рис. 11.2 показаны условия приема на трех кораблях. Корабль в пункте А ведет уверенный прием в зоне прямой видимости, корабль в пункте В — на границе этой зоны. Антенна корабля в пункте С находится за пределами прямой видимости, в зоне «тени». Гораздо сложнее определить зону уверенного приема на пересеченной местности. Представьте себе, что перед вами имеется модель рельефа местности вокруг передающей станции (скажем, телецентра). Если теперь в точку, где должна находиться передающая антенна, поместить миниатюрную осветительную лампочку, то устойчивый прием будет там, где виден свет этой лампочки. В реальных условиях при малых затенениях лампочки будет какой-то прием, потому что УКВ обладают большей способностью огибать препятствия по сравнению со световыми волнами (так как у них длина волны больше, чем у света).