Embedded Files
Raadiolaine levi põhiliigid
Raadiolaine levi põhiliigid
Raadiolainete levi iseärasuste järgi eristatakse kahte levi põhiliiki:
pinnalaine ehk maalaine levi;
ruumilaine levi, mis omakorda jaguneb troposfäärileviks ja ionosfäärileviks.
Kosmoseside puhul kasutatakse selliseid kõrgeid raadiosagedusi, mille puhul lained läbivad maa atmosfääri sirgjooneliselt ning suunduvad kosmose avarusse.
Joonisel 1 on kujutatud pinnalaine ja ruumilaine erinevad levimisteekonnad saatja S antennist vastuvõtja V antenni.
Joonis 1. Erinevad lainelevi liigid: 1– pinnalaine, 2– ruumilaine, 3– maapinnalt peegeldunud laine
Alates ülipikkadest lainetest, sagedustest 3–30 kHz kuni lühilaineteni, sagedusteni 2–3 MHz, levivad raadiolained pinnalainena maapinna kohal, maapinnas ja vees. Levides maapinna kohal, indutseerivad nad maapinnas laenguid, mis põhjustavad selles voolu. Pinnalaine leviks peab laine omama vertikaalset polarisatsiooni, sest horisontaalse polarisatsiooni korral indutseeritakse maapinnas lühisvoolud, mis põhjustavad laine energia suure neeldumise (laine energia muutub soojuseks). Voolud pinnases on seda suuremad, mida lähemal on antenn maapinnale. Peale nimetatud voolust tingitud soojuskadude, esinevad maapinnas ka dielektrilised kaod, mille tekitab elektrivälja võimsus, mis kulutatakse dielektriku polarisatsiooniks. Ka see võimsus eraldub soojusena.
Pinnalaine neeldub levides maapinnas, laine front paindub maakera kumeruse taha (lainete difraktsioon). Lainete paindumine ulatub seda kaugemale, mida pikem on laine. Sageduse suurenedes lainete energia neeldumine (absorbtsioon) suureneb nii maapinnas kui õhus. Osaliselt kompenseeritakse neeldumine maapinnas ruumilainega, mis tuleneb lainete murdumisest atmosfääris (refraktsioon). Kõrgemate sagedustega lained kui 2–3 MHz praktiliselt pinnalainena ei levi.
Raadiolaine levi pinnalainena maakera kumeruse taha on võimalik ka maapinnalt peegeldunud lainete tõttu.
Side on võimalik kui saatja antennist lähtuv raadiolaine jõuab vastuvõtja antennini teatud kindla väljatugevusega E ja indutseerib selles vajaliku pinge, mis vastab antud vastuvõtja tundlikkusele. Väljatugevuse ühikuks on V/m, mis näitab, mitu volti indutseeritakse ühikulise pikkusega (1 m) antenni otstele. Praktikas kasutatakse väljatugevuse mõõtmisel raadiosides mõõtühikuteks mV/m või µV/m.
Raadioside kaugus pinnalainega sõltub suurel määral sagedusest. Tabelis on toodud näitena andmed side vahekaugusest erinevatel lainesignaali sagedustel kui saatja kiirgusvõimsus on 1 kW ja väljatugevus vastuvõtul on 1 mV/m. Nagu tabelist näha, mida suurem on sagedus, seda suuremad on signaali energia kaod nii õhus kui maapinnas.
Pinnalained levivad kõige paremini merevee kohal, kõige suurem on signaali sumbumus metsade ja troopiliste džunglite kohal. Sumbumine mistahes pinna kohal suureneb sageduse suurenedes. Pinnalaineid kasutatakse ka sideks laevade vahel, kalda ja laeva vahel, navigatsioonisüsteemides merenduses. Madalatel raadiosagedustel kasutatakse pinnalaineid sideks allveelaevade ja kaevandustega.
Pinnalainete puhul peab saatja võimsus olema suur, suhteliselt madal raadiosagedus nõuab suuremõõdulisi antenne.
Joonisel 1 on kujutatud, kuidas levivad ruumilained ja pinnalaine. Ruumilainelevi korral lained liigituvad levi järgi järgnevalt:
otselained, mis levivad otsenähtavuse piires saatja antennist vastuvõtja antenni;
maapinnalt peegeldunud lained, mis levides saateantennist vastuvõtu antenni peegelduvad maapinnalt (vt joonis 1, laine 3).
Otselaine levi on piiratud maakera kumerusega. Refraktsiooni ehk murdumise tõttu atmosfääris paindub raadiolaine maakera kumeruse taha, seetõttu optiline horisont erineb raadiohorisondist, mis ulatub kaugemale. Ruumilainelevi toimub maapinnast kõrgemal ja sellele avaldab olulist mõju atmosfäär. Maa atmosfäär, mille paksus on üle 1000 km, jaguneb kolme kihti: troposfäär, stratosfäär ja ionosfäär. Troposfäär on atmosfääri alumine kiht, mis kujutab endast lämmastiku, hapniku ja argooni segu ja ta ulatub 10–20 km kõrgusele (poolustel 10 km, troopilistel aladel 20 km). Troposfäär sisaldab endas 80% atmosfääri massist, seal toimuvad kõik ilmastiku nähtused.
Kontrolli oma teadmisi
Kontrolli oma teadmisi
Page updated
Report abuse