Информације

Тропосферско размножавање

Тропосферско размножавање

На фреквенцијама изнад 30 МХз утврђено је да тропосфера има све већи ефекат на радио сигнале и системе радио комуникација. Радио сигнали могу путовати на веће удаљености него што би се предложило прорачуном видокруга. Понекад се услови мењају и радио сигнали се могу детектовати на удаљеностима од 500 или чак 1000 км и више. То је обично облик тропосферског појачања, често скраћено назван „тропо“. Понекад се сигнали чак могу заробити у повишеном каналу у облику ширења радио сигнала познатог као тропосферски канал. Ово може пореметити многе везе за радио комуникацију (укључујући двосмерне везе за везу), јер се могу наићи сметње које обично нису тамо. Као резултат тога, приликом дизајнирања радио-комуникационе везе или мреже, овај облик сметњи мора бити препознат како би се могли предузети кораци да се његови ефекти сведу на минимум.

Начин на који сигнали путују на фреквенцијама ВХФ и више од велике је важности за оне који гледају радио покривеност система као што су ћелијске телекомуникације, мобилне радио комуникације и други бежични системи, као и за друге кориснике, укључујући радио шунке.

Радиовизија видног поља

Могло би се помислити да већина радио комуникационих веза на УКВ и изнад прати видни пут. То није тачно тачно и утврђено је да су чак и у нормалним условима радио сигнали у стању да путују или се шире на даљинама већим од видног поља.

Разлог повећања даљине коју прелазе радио сигнали је тај што се преламају малим променама које постоје у Земљиној атмосфери близу тла. Откривено је да је индекс преламања ваздуха у близини тла врло мало већи од оног вишег. Као резултат тога, радио сигнали се савијају према подручју са већим индексом лома, које је ближе земљи. Тиме се проширује домет радио сигнала.

Индекс преламања атмосфере варира у зависности од различитих фактора. Температура, атмосферски притисак и притисак водене паре утичу на вредност. Чак и мале промене у овим променљивим могу направити значајну разлику, јер се радио сигнали могу преломити на читавом путу сигнала и то се може протезати на много километара.

Н јединица

Откривено је да је просечна вредност индекса преламања ваздуха на нивоу тла око 1.0003, али може лако да варира од 1.00027 до 1.00035. С обзиром на врло мале промене које су уочене, уведен је систем који омогућава лакше уочавање малих промена. Често се користе јединице које се називају „Н“ јединице. Ове Н-јединице се добијају одузимањем 1 од индекса преламања и остатак се множе са милион. На овај начин се добијају управљанији бројеви.
Н = (му-1) к 10 ^ 6

Где је му индекс лома

Утврђено је да као врло груба оријентација у нормалним условима у температурној зони, индекс преламања ваздуха пада за око 0,0004 за сваки километар пораста висине, тј. 400 Н јединица / км. То доводи до тога да радио сигнали теже да прате земљину кривудавост и путују даље од геометријског хоризонта. Стварне вредности продужавају радио-хоризонт за око трећину. Овај фактор се често користи у већини прорачуна покривености радио-комуникацијама за апликације као што су емитовани радио-предајници и други двосмерни корисници радио-комуникација као што су мобилне радио-комуникације, ћелијске телекомуникације и слично.

Побољшани услови

Под одређеним условима, услови радио-ширења које пружа тропосфера су такви да сигнали путују на још веће раздаљине. Овај облик "подизања" у условима је мање изражен на нижим деловима ВХФ спектра, али је очигледнији на неким вишим фреквенцијама. Под неким условима, радио сигнали се могу чути на даљинама од 2000 или више километара, а растојања од 3000 километара могућа су у ретким приликама. То може довести до значајних нивоа сметњи током одређеног временског периода.

Ова повећана растојања резултат су много већих промена вредности индекса преламања током путање сигнала. То омогућава сигналу да постигне већи степен савијања и као резултат прати закривљеност Земље на већим удаљеностима.

У неким околностима промена индекса преламања може бити довољно велика да савије сигнале натраг на површину Земље, у којој тачки се одбијају навише од Земљине површине. На тај начин сигнали могу да путују око закривљености Земље, одбијајући се од њене површине. Ово је један облик „тропосферског канала“ који се може јавити.

Такође је могуће да се тропосферски канали јављају изнад површине Земље. Ови повишени тропосферски канали настају када маса ваздуха са високим индексом лома испод и изнад себе има масу ваздуха са нижим индексом лома као резултат кретања ваздуха које се може догодити под неким условима. Када се појаве ови услови, сигнали се могу задржати у повишеном подручју ваздуха са високим индексом лома и не могу побећи и вратити се на земљу. Као резултат, они могу путовати неколико стотина километара и добити релативно низак ниво слабљења. Они се такође можда неће чути на станицама испод канала и на тај начин створити прескочну или мртву зону сличну оној која се јавља код ширења ВФ јоносфере.

Механизам ширења тропосфере

Ефекти ширења тропосфере јављају се релативно близу површине Земље. На радио сигнале утиче регион који је испод надморске висине од око 2 километра. Како су ови региони под великим утицајем времена, постоји јака веза између временских услова и услова радио-ширења и покривености.

У нормалним условима а постоји стални градијент индекса преламања са висином, при чему је ваздух најближи површини Земље и има највећи индекс преламања. Ово је узроковано неколико фактора. Ваздух веће густине и ваздух који садржи већу концентрацију водене паре доводи до повећања индекса рефракције. Како је ваздух најближи Земљиној површини и гушћи (као резултат притиска који врше гасови изнад њега) и има већу концентрацију водене паре од оне веће, индекс преламања ваздуха најближи земаљској површини површина је највиша.

Нормално је температура ваздуха најближа површини Земље виша од оне на већој надморској висини. Овај ефекат тежи смањењу градијента густине ваздуха (а тиме и градијента индекса преламања) јер је ваздух са вишом температуром мање густ.

Међутим, под неким околностима долази до онога што се назива температурном инверзијом. То се дешава када се врући ваздух у близини земље подиже омогућавајући хладнијем гушћем ваздуху да дође близу Земље. Када се то догоди, долази до веће промене индекса лома са висином, што резултира значајнијом променом индекса лома.

Инверзије температуре могу настати на више начина. Једна од најдраматичнијих се дешава када је присутно подручје високог притиска. Подручје високог притиска значи да ће бити присутни стабилни временски услови, а током лета повезани су са топлим временом. Услови значе да се ваздух близу тла загрева и подиже. Како се то догађа, хладни ваздух струји испод њега узрокујући температурну инверзију. Поред тога, откривено је да се највећа побољшања обично дешавају како се подручје високог притиска одмиче, а притисак тек почиње да пада.

Током проласка хладног фронта може се јавити и температурна инверзија. Хладни фронт се јавља када се подручје хладног ваздуха сусреће са подручјем топлог ваздуха. У овим условима топли ваздух се подиже изнад хладног стварајући температурну инверзију. Хладни фронтови имају тенденцију да се крећу релативно брзо и као резултат побољшање услова размножавања има тенденцију да буде краткотрајно.

Бледи

Када се сигнали шире на веће удаљености као резултат побољшаних услова ширења тропосфере, сигнали су обично подложни полаганом дубоком блеђењу. То је узроковано чињеницом да се сигнали примају на више различитих путева. Како ветрови у атмосфери померају ваздух око ње, то значи да ће се различити путеви променити током одређеног временског периода. Сходно томе, сигнали који се појављују на пријемнику падаће у фазу и изван ње, као резултат различитих и променљивих дужина путање, и као резултат ће се променити јачина укупног примљеног сигнала.

Сви земаљски сигнали примљени на ВХФ и више подлежу преовлађујућим условима ширења изазваним тропосфером. У нормалним условима треба очекивати да ће сигнали моћи да се примају изван нормалне удаљености видног поља. Међутим, под неким околностима ове раздаљине ће се знатно повећати и доћи ће до значајних нивоа сметњи.


Погледајте видео: Razmnožavanje i ožiljavanje svih vrsta reznica (Јануар 2022).