Распространение радиоволн. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Начинающему радиолюбителю

 Комментарии к статье

В заключение надо сказать, что радиоволны разных диапазонов обладают неодинаковыми свойствами, влияющими на дальность их распространения. Волны одной длины, преодолевают большие расстояния, волны, другой длины "теряются" за пределами горизонта. Бывает так, что радиосигнал превосходно слышен где-то по ту сторону Земля или в Космосе, но его невозможно обнаружить в нескольких десятках километров от радиостанции.

Если бы мы настроили приемники на рядом расположенные радиостанции, работающие в диапазонах ультракоротких, коротких, средних и длинных волн, то, удаляясь от станций, смогли бы наблюдать такое явление: уже в нескольких десятках километров прекратился бы прием ультракоротковолновой и коротковолновой станций, через 800-1000 км перестали бы слышать передачи средневолновой станции, а через 1500-2000 км - и передачи длинноволновой станции. Но на большем расстоянии мы смогли бы услышать передачу коротковолновой станции.

Рис.1. Путь радиоволн

Чем объяснить это явление? Что влияет на "дальнобойность" радиоволн разной длины? Земля и окутывающая ее атмосфера.

Земля, как ты уже знаешь, проводник тока, хотя и не такой хороший, как, скажем, медные провода. Земная атмосфера состоит из трех слоев. Первый слой, верхняя граница которого кончается в 10-12 км от поверхности Земли, называют тропосферой. Над ним, километров до 50 от поверхности Земли, второй слой -стратосфера. А выше, примерно до 400 км над Землей, простирается третий слой -ионосфера (рис.1). Ионосфера я играет решающую роль в распространении радиоволн, особенно коротких.

Воздух в ионосфере сильно разрежен. Под действием солнечных излучений там из атомов газов выделяется много свободных электронов, в результате чего появляются положительные ионы. Происходит, как говорят, ионизация верхнего слоя атмосферы. Ионизированный слой способен поглощать радиоволны в искривлять их путь. В течение суток в зависимости от интенсивности солнечного излучения количество свободных электронов в ионизированном слое, его толщина и высота изменяются, а от этого изменяются и электрические свойства этого слоя.

Антенны радиостанций излучают радиоволны как вдоль земной поверхности, так и вверх под различными углами к ней. Волны, идущие первым путем, называют земными или поверхностными, а вторым путем - пространственными. При приеме сигналов станций длинноволнового Диапазона используется главным образом энергия поверхностных волн, которые хорошо огибают поверхность Земли. Но Земля, являясь проводником, поглощает энергию радиоволн. Поэтому по мере удаления от длинноволновой станции громкость приема ее передач постепенно падает и, наконец, прием совсем прекращается.

Средние волны хуже огибают Землю и, кроме того, сильнее, чем длинные, поглощаются ею. Этим-то и объясняется меньшая "дальнобойность" средневолновых радиовещательных станций по сравнению с длинноволновыми.

Так, например, сигналы радиостанции, работающей на волне длиной 300-400 м, могут быть приняты на расстоянии в два-три раза меньшем, чем сигнала станции такой же мощности, но работающей на волне длиной 1500-2000 м. Чтобы повысить дальность действия этих станций, приходится увеличивать их мощность.

В вечернее и ночное время передачи радиостанций длинноволнового и средневолнового диапазонов можно слышать на больших расстояниях, чем днем. Дело в том, что излучаемая вверх часть энергии радиоволн этих станций днем бесследно теряется в атмосфере. После же захода Солнца нижний слой ионосферы искривляет их путь так, что они возвращаются к Земле на таких расстояниях, на которых прием этих станций поверхностными волнами уже невозможен.

Радиоволны коротковолнового диапазона сильно поглощаются Землей и плохо огибают ее поверхность. Поэтому уже в нескольких десятках километров от таких станций их поверхностные волны затухают. Но зато пространственные волны могут быть обнаружены приемниками в нескольких тысячах километрах от них и даже в противоположной точке Земли.

Искривление пути пространственных коротких волн происходит в ионосфере. Войдя в ионосферу, они могут пройти в ней очень длинный путь и вернуться на Землю очень далеко от радиостанции. Они могут совершить кругосветное "путешествие" - их можно принять даже в том месте, где расположена передающая станция. Этим и объясняется секрет хорошего распространения коротких волн на большие расстояния даже при малых мощностях передатчика.

Но короткие волны имеют и недостатки. Образуются зоны, где передачи. коротковолновой станции не слышны. Их называют зонами молчания (рис.1). Величина зоны молчания зависит от длины волны и состояния ионосферы, которое в свою очередь зависит от интенсивности солнечного излучения.

Ультракороткие волны по своим свойствам наиболее близки к световым лучам. Они в основном распространяются прямолинейно и сильно поглощаются землей, растительным миром, различными сооружениями, предметами. Поэтому уверенный прием сигналов ультракоротковолновых станций поверхностной волной возможен главным образом тогда, когда между антеннами передатчика и приемника можно мысленно провести прямую линию, не встречающую по всей длине каких-либо препятствий в виде гор, возвышенностей, лесов. Ионосфера же для ультракоротких волн подобно стеклу для света - "прозрачна". Ультракороткие волны почти беспрепятственно проходят через нее. Поэтому-то этот диапазон волн используют для связи с искусственными спутниками Земли, космическими кораблями и между ними.

Но наземная дальность действия даже мощной ультракоротковолновой станции не превышает, как правило, 100-200 км. Лишь путь наиболее длинных волн этого диапазона (8-9 м) несколько искривляется нижним слоем ионосферы, который как бы пригибает их к земле. Благодаря этому расстояние, на котором возможен прием ультракоротковолнового передатчика, может быть большим. Иногда, однако, передачи ультракоротковолновых станций слышны на расстояниях в сотни и тысячи километров от них.

Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Начинающему радиолюбителю.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Революционный фототранзистор 08.11.2015 Исследователи обещают совершить прорыв в цифровой фотографии с помощью нового фототранзистора, опережающего все существующие разработки по каждому из параметров, включая чувствительность к свету и скорость работы. Исследователи из Висконсинского университета в Мадисоне, США, разработали самый быстрый и отзывчивый в мире гибкий фототранзистор. Работа была опубликована в журнале Advanced Optical Materials. По словам исследователей Чжэньцян Ма (Zhenqiang Ma) и Цзюн-Хунь Сео (Jung-Hun Seo), новый высокопроизводительный транзистор значительно превосходит транзисторы всех предыдущих поколений по каждому из параметров, включая время реакции и чувствительность. Важным свойством нового транзистора стал его небольшой размер, благодаря чему можно создавать более компактные устройства. Новый фототранзистор обладает высокой чувствительностью к свету и в то же время демонстрирует способность сильно сгибаться без возникновения деформации и нарушения работоспособности. Такие свойства никогда не были достигнуты одновременно, подчеркнул Ма. Другим важным свойством нового фототранзистора является его конструкция - свет попадает непосредственно на ультратонкую кремниевую мембрану, которая эффективно поглощает энергию света. Никакие дополнительные слои не препятствуют свету и не блокируют его, как в других фототранзисторах. При создании элемента изобретатели черпали вдохновение из глаза млекопитающего. Транзистор выполнен на гибкой основе и способен улавливать едва видимый свет, преобразуя его в электрические импульсы точно так же, как это делает глаз животного, которое хорошо видит в темноте. Металлический слой и электроды, находящиеся под ультратонкой кремниевой мембраной, играют роль отражателей, что позволяет увеличить коэффициент поглощения без применения внешних приспособлений для увеличения светового потока. Достижение способно значительно увеличить производительность ряда продуктов, таких как цифровые фото- и видеокамеры, детекторы дыма, очки ночного видения, системы видеонаблюдения и прочие продукты, работа которых основана на измерении силы света. Например, цифровые фотоаппараты, оснащенные матрицами с фототранзисторами нового типа, позволят делать более светлые фотографии в темных помещениях без использования вспышки и увеличения чувствительности ISO, что ведет к появлению шумов. Кроме того, меньшие габариты транзисторов позволят делать устройства компактнее и легче без компромиссов по качеству съемки.

Другие интересные новости:

▪ Портативный проектор ASUS ZenBeam L2

▪ Микробы определят токсины

▪ Авиалайнер в акульей шкуре

▪ AMOLED с большой диагональю

▪ Человек может видеть в инфракрасном спектре

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Строителю, домашнему мастеру. Подборка статей

▪ статья Стетоскоп. История изобретения и производства

▪ статья Существовала ли птица, похожая на дронта? Подробный ответ

▪ статья Колокольчик репчатый. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Защита микросхемы номеронабирателя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Испытатель гальванических элементов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026