Распространение радиоволн - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа

Расчёт напряжённости электрического поля на входе радиоприёмного устройства при заданной мощности излучения. Определение скорости распространения и направления прихода электромагнитного поля. Изучение поляризационных характеристик и искажений сигнала.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Для передачи сигналов от передающей антенны к радиоприёмной антенне в качестве линий передачи энергии часто используют естественную среду. Линию передачи при этом называют естественной радиотрассой или радиолинией. ЭМ волны распространяются в приповерхностных толщах Земли, атмосфере или космическом пространстве. Параметры среды зависят от частоты ЭМ поля, температуры влажности почвы, времени суток и года и т. д. Под влиянием среды в распространяющемся ЭМ поле по сравнению со свободным пространством изменяются амплитуда, фаза, групповая и фазовая скорости, фронт волны (направление распространения), поляризационные характеристики.
При расчёте радиолиний возникают следующие основные задачи:
а) расчёт напряжённости электрического (магнитного) поля или мощности на входе радиоприёмного устройства при заданной мощности излучения (мощности радиопередающего устройства);
б) расчёт необходимой мощности излучения для обеспечения заданны значений напряжённости ЭМ поля или мощности на входе радиоприёмного устройства;
в) выбор оптимальной рабочей длины волны;
г) определение скорости распространения и направления прихода ЭМ поля;
д) изучение поляризационных характеристик и возможных искажений сигнала.
Принято измерять и рассчитывать напряжённости электрического поля.
ЭМ поле рассматривается в дальней зоне излучателя.
Условия распространения ЭМ поля в пределах каждой из 9 частотных полос примерно одинаковы.
В качестве приёмной антенны используется вертикальный несимметричный вибратор, конструкция которого представлена на рисунке 1.
Рисунок 1. Вертикальный несимметричный вибратор.
Будем считать вибратор бесконечно тонким (d<<), кроме того, учтём, что, по принципу зеркальных изображений, излучающий стержень копируется (отзеркаливается) диском как такой же стержень, только отражённый относительно плоскости диска, но стой же амплитудой и фазой тока, что и в реальном стержня, тогда мы можем рассматривать такой вибратор как зеркальный, длиной 2L, с точкой питания в месте перекрытия стержня диском. Распределение тока в антенне достаточно определить только для реального плеча, тогда:
I z (z)| z 0 =I 0 sin(k(l-z))/sin(kl), (1)
или для всего мнимого (симметричного) излучателя
I z (z)= I 0 sin(k(l-|z|))/sin(kl), (1')
где I 0 определяется напряжённостью поля у антенны, а k=2/=2f/c.
Графики распределения поля для f 1 =5 МГц и для f 2 =30 МГц представлены на рисунке 2 (для удобства сравнения, используется одна координатная сетка). Все данные на графиках отображены в СИ, токи рассчитаны для I 0 =1 А.
Рисунок 2. Распределение тока в приёмной антенне.
Передающая антенна представлена двумя симметричными вибраторами (см. рисунок 3), для определения распределения поля в каждом из них, можно воспользоваться формулой (1'), тогда распределение поля в каждом из вибраторов антенны примет вид, представленный на рисунке 4 для f 1 =5 МГц и для f 2 =30 МГц (для удобства сравнения, используется одна координатная сетка). Все данные на графиках отображены в СИ, токи рассчитаны для I 0 =1 А.
Рисунок 4. Распределение тока в передающей антенне.
Определим диаграмму направленности приёмной антенны, для чего определим сначала поле в дальней зоне, создаваемое приёмной антенной, если бы она работала на излучение. Так как ток направлен вдоль оси z, то напряженность электрического поля имеет только вертикальную составляющую, определим эту составляющую, которая согласно [1] определяется как поле, излучаемое прямолинейным вибратором с током , то есть, разбивая излучатель на элементарные участки и, зная поле элементарного участка (поле элементарного электрического вибратора):
Тогда, исключая коэффициенты, независящие от углов, получим диаграмму направленности приёмной антенны:
Следует отметить, что координата отсчитывается от оси z, поэтому в горизонтальном направлении диаграмма направленности имеет максимум.
Как видно из (5) излучение поля от азимутальной координаты не зависит, что объясняется осевой симметрией антенны. Графики зависимости амплитудных диаграмм направленности для частот f 1 =5 МГц и для f 2 =30 МГц в азимутальной и угломестной плоскостей представлены на рисунках 5 и 6 (для удобства сравнения используется одна координатная сетка).
Рисунок 5. Диаграмма направленности приёмной антенны в вертикальной плоскости.
Рисунок 6. Диаграмма направленности приёмной антенны в горизонтальной плоскости.
Для свободного пространства можно использовать формулу:
Так как h 1 -h 2 <20 м (f<15 МГц) условие h 1,2 > не выполняется, то есть волна представляет собой поверхностную волну, а значит можно использовать формулу Шулейкина - Ван дер Поля:
при этом ,, для сухой почвы (из [2]) =5, =10 -4 См/м. Определим расстояние прямой геометрической видимости для заданных высот приёмной и передающей антенны:
таким образом, антенны находятся в зоне прямой видимости, и мы можем применить вторую модель, для [20,60] м (f>15 МГц), h 1,2 >.
Для учёта сферичности земли будем считать, что антенны находятся не на высотах h 1 и h 2 , а на высотах h 1 '=h 1 -h 1 и h 2 '=h 2 -h 2 , где
Теперь можно воспользоваться интерференционными формулами:
где определяется по формуле (6), а V(p) - множитель влияния среды, определится как:
при этом - угол наблюдения, так как h 1 '+h 2 '<Распространение радиоволн курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Курсовая работа по теме Разработка измерителя уровня шума
Контрольная работа по теме Политика и власть, типы избирательных систем
Контрольная Работа На Тему Выявление Потребности Предприятия В Банковских Продуктах
Реферат: Знакомство с показателями точности производственных и контрольных процессов
Доклад: Культура и христианство
Реферат по теме Внешняя политика России с 1992 года по начало XXI века (общие тенденции)
Реферат по теме Управление инвестиционной деятельностью
Лабораторные Работы Технологическому Оборудованию
Курсовая работа по теме Проблема потребления алкоголя
Работодатель Как Субъект Трудового Права Курсовая
Реферат: Расчеты с персоналом по оплате труда
Сочинение: Онегин и Ленский в романе “Евгений Онегин “
Презентация На Тему Теория Постиндустриального Развития Д. Белла. Информация Как Специфический Товар
Реферат Землетрясение Причины Возникновения И Возможные Последствия
Курсовая работа по теме Методы и технологии социальной работы с инвалидами в органах социальной защиты населения
Реферат по теме Педагогические условия предупреждения и преодоления асоциального поведения подростков на основе ценн...
Сочинение По Картине Поленова Золотая
Методология Научного Познания Эссе
Реферат по теме Беседа как психологический метод
Ультразвуковой метод контроля
Понятие необходимой обороны - Государство и право контрольная работа
Наука и культура на Руси - История и исторические личности реферат
Страхование физических и юридических лиц - Государство и право контрольная работа