Antennalar va rtt

“Antennalar va RTT” fanidan
YaN savollari
Qanday elektromagnit to‘lqinlar radioto‘lqinlar deb ataladi?
Erkin tarqaluvchi va chastotasi 103 Hz dan 1012 Hz gacha bo‘lgan diapazonda yotuvchi elektromagnit to‘lqinlar — radioto‘lqinlar deb yuritiladi. Radioto‘lqinlarning erkin fazoda tarqalish mexanizmlari kat’iy ifodalangan chastotaviy bog‘liqlikka ega bo‘lganligi uchun, to‘lqin diapazonlarini poddiapazonlarga bo‘lish talab qilinadi va bu poddiapazonlarga kiruvchi radioto‘lqinlarning erkin fazoda tarqalish shart-sharoitlari taxminan bir-xil deb qabul qilinadi
Radioto‘lqinlarning chastotaviy chegaralari
Radioto‘lqinlarning tarqalish mexanizmlari
Yer bo’ylab, Troposfera , Ionosfera, Sun’iy yo’ldosh aloqasi
Erkin fazo qanday muxit? U qanday xossalarga ega?
Erkin fazo — bu yutilish sodir bo‘lmaydigan birjinsli muxitdir. Bu muxitning nisbiy dielektrik va magnit singdiruvchanliklari birga, o‘tkazuvchanligi esa nolga teng (ε = 1, μ = 1, σ = 0), ya’ni muxit parametrlari doimiylarga teng (ε0=8,85·10-12 F/m, μ0=4·10-7 H/m). Bunday muxitga misol sifatida xavo muxitini yoki koinot fazosini keltirishimiz mumkin
Erkin fazodagi yo‘qotishlarni va maydon kuchlanganligini aniqlash tenglamasi
Qanday muhitga dispersiyalovchi muhit deb aytiladi?
Dispersiyalovchi muhit deb, xususiyatlari chostotasi bog’liq bo’lmagan muhitga aytiladi.
Birinchi turdagi radioliniyaning tuzilish sxemasini chizing va ta’rif bering
Radioliniyalarini hisoblash va loyihalashtirishda, ayniqsa santimetrli va desimetrli to‘lqinlar diapazonida, qabul qiluvchi qurilmaning (masalan, mobil telefon) kirishidagi signal quvvatini bilish darkor. Bu quvvat ikki turdagi radioliniyalar uchun alohida hisoblanadi. 1-turdagi radioliniyalarda axborot uzatish uzatuvchi va qabul qiluvchi punktlar orasida to‘g‘ridan-to‘g‘ri amalga oshiriladi.
Erkin fazo sharoitida 1-turdagi radioliniya qabul qilish qurilmasining kirishidagi quvvat:
Erkin fazoda sharoitida 1-turdagi radioliniya uchun uzatishdagi yo‘qotishlar quyidagiga teng:
Ikkinchi turdagi radioliniyaning tuzilish sxemasini chizing va ta’rif bering
2-turdagi radioliniyalarda esa, uzatgich va qabul qilgich orasida passiv retranslyatsiyalangan (qayta uzatilgan) signallar qabul qilinadi. Bu liniyalarda manbadan qabul qiluvchi qurilmaga to‘lqin energiyasini bevosita uzatilishi ma’lum bir sabablarga ko‘ra amalga oshirila olmaydi (masalan, uzatish yo‘lida biron to‘siq bor). Passiv retranslyatsiyali yer usti liniyalarida, signal o‘tish yo‘lida maxsus passiv antenna qurilmasi (yoki boshqa biron ob’ekt) o‘rnatiladi. Bu passiv qurilma birlamchi maydon bilan nurlantiriladi va u maydon energiyasini qabul qilgich tomon ikqilamchi maydon sifatida qayta uzatadi. Passiv radiolokatsiya tizimlari aynan shu prinsip asosida faoliyat yuritadi. Ularda birlamchi nurlatilgan maydon 13 izlanayotgan ob’ektdan akslanadi va lokator tomonidan qabul qilinadi
Erkin fazo sharoitida 2-turdagi radioliniya uchun r1=r2=r bo‘lganda uzatishdagi yo‘qotishlar:
2-turdagi radioliniyada qabul qiluvchi qurilmaning kirishilagi quvvat quyidagiga teng bo‘ladi
Muhitlarning sinflanishi. Muhit parametrlari
Muxitlarning sinflanishi:
Dielektrik - ε,μ,σ=0
Yarim o‘tkazgich - ε,μ,σ≠0
O‘tkazgich - ε,μ,σ=∞
Radioreley aloqa liniyalari antennalariga qo‘yiladigan talablar
radioreleli liniyalar antennalari katta yo‘nalgan xususiyatlarga ega bo‘lishi kerak
Frenel zonalari deb nimaga aytiladi? Frenel zonasining radiusini aniqlash tenglamasi
Agar biz B nuqtadan sfera tomon nazar solsak, biz bir necha konsentrik aylanalarni ko‘ramiz. Qo‘shni aylanalar orasidagi bo‘laklar Frenel zonalari nomini olgan. Shuni aytish mumkinki, ikkinchi Frenel zonasida hosil bo‘ladigan tebranishlar fazasi birinchi Frenel zonasidagi maydon fazasidan 1800 ga farq qiladi. Bu zonalar «+» va «–» ishoralari bilan belgilanadilar. Optika kursidan bilib olishimiz mumkinki, yuqori tartibli qo‘shni zonalarning ta’sirlari o‘zaro kompensatsiyalanadi. Jumladan, zonalarning tartiblar qanchalik yuqori bo‘lsa, ulardagi kompensatsiya shunchalik to‘liqroq amalga oshadi. Pirovardida, zonalar ta’sirining bunday juft neytralizatsiyasi hisobiga yuzaga keladigan natijaviy maydon qiymati tahminan birinchi Frenel zonasi ta’sirining yarmiga teng bo‘ladi. Shunday qilib, Frenelning birinchi zonasi radioto‘lqinlarning tarqalish jarayonida ishtirok etadigan fazoni chegaralab beradi deb ayta olamiz va u to‘siqlardan ozod bo‘lishi lozim.
Frenel zonalari hosil qilgan natijaviy maydon kuchlanganligi:
Emax = E1max - E2max + E3max - E4max +…≈Е1/2
Frenel zonasining radiuslarini quyidagi formula asosida topish mumkin:
Radioto‘lqinlarning qutblanishi. Qutblanish turlari
Vertikal va gorizontal qutblanish turlarida yerdan akslanish koeffitsientining modulini aniqlash tenglamasi.
Vertikal qutblanish Rv va gorizontal qutblanish Rg uchun akslanish koeffitsienti moduli qiymatlarini quyidagi formulalardan aniqlash mumkin:
bu yerda γ- sirpanish burchagi
Ko‘tarilgan antennalar. Ko‘tarilgan antennalarning xususiyatlari
Antennani o‘rnatilish balandligi h>>λ va bu antenna nurlanmaydigan fider orqali energiya bilan ta’minlanadi. Bunday antennalar “ko‘tarilgan antennalar” deb ataladi. Amaliyotda UQT diapazoni antennalarining barchasi va QT diapazonining yuqori qismida qo‘llaniladigan ba’zi antennalar ko‘tarilgan antennalar hisoblanadi.
Yer to‘lqinining tarqalish yo‘nalishida, qabul nuqtasining maydon bilan yoritilganligini hisobga olgan holda uch zona ajratiladi: I - yoritilgan zona, II – yarimsoya zonasi va III – soya zonasi. «Yoritilgan zona» iborasi faqatgina ko‘tarilgan antennalardagina mazmun-moxiyatga ega
Past joylashtirilgan antennalar. Past joylashtirilgan antennalarning xususiyatlari
h<<λ shart bajariladi va antennalar past joylashgan deb ataladi.
Ushbu shartga javob beruvchi xolat difraksiya jarayonini nazarda tutgan
xolda O‘UT, UT, O‘T va qisman QT diapazonilarida mavjud
Past joylashgan antennalarda, uzatuvchi antenna yaqinidagi yer qismini «yassi Yerning yaqinlashish zonasi» deb nomlanadi, chunki bu zona chegarasida Yer sirtini deyarli yassi deb xisoblash mumkin.
Yer UQT larining tarqalish xususiyatlari
UQT Yer to‘lqini sifatida tarqalganda yer sirtining tekisligi muhim axamiyatga ega. Aks holda qaytarish koeffitsientining real qiymatlari hisoblanganidan kichik bo‘ladi. Ular eksperimentlar natijalari asosida aniqlanadi. Bulardan tashqari releyf tuzilishiga ko‘ra radiotrassalar ochiq, yarim ochiq va yopiq turlarga bo‘linadi.
Radiotrassasining zonalarga bo‘linishi
Yer to‘lqinining tarqalish yo‘nalishida, qabul nuqtasining maydon bilan yoritilganligini hisobga olgan holda uch zona ajratiladi: I - yoritilgan zona, II – yarimsoya zonasi va III – soya zonasi
Yarimsoya va soya zonalarida, ko‘tarilgan va past joylashgan antennalar uchun maydon kuchlanganligini hisoblash Fokning umumiy difraksion formulalariga asosan olib boriladi
Antennalarning o‘rtacha bir necha o‘n metrgacha o‘rnatilish balandliklarida to‘g‘ri ko‘rinish masofasi 50...60 km ni tashkil qiladi. Shunday qilib, h>>λ holatida, yer to‘lqinida ishlovchi radioliniya trassalarining zonalarga bo‘linishi quyidagicha usulda amalga oshiriladi:
r ≤ 0,8r0 – yoritilgan zona;
0,8r0 < r < 1,2r0 – yarimsoya zonasi;
r ≥ 1,2r0 – soya zonasi.
Ko‘tarilgan UQT antennalarda qabul nuqtasidagi maydon kuchlanganliklarining maksimum va minimumlari haqida ma’lumot bering
Maksimum va minimumlarni hisoblash radiotrassa oxiridan boshlab olib boriladi., ya’ni uzatuvchi antennaga yaqinlashganimiz sari, kuzatiladigan maksimumning tartib raqami ortib boradi. r ≤ masofada maydon kuchlanganligining maksimum va minimumlari kuzatiladi, r > bo‘lganda esa masofa ortishi bilan maydon kuchlanganligining silliq susayishi kuzatiladi.
Ko‘tarilgan antennalarda maydon kuchlanganligini aniqlovchi interferension tenglamasi
Yo‘qotishlarni hisobga olgan holda qabul nuqtasida maydon kuchlanganligi quyidagiga teng:
Yet=E0*F
Bu yerda F susaytirish ko‘paytiruvchisi, ya’ni interferension tenglama hosil bo‘ladi:
To‘g‘ridan-to‘g‘ri ko‘rish masofasining aniqlash tenglamasi
r0=4,12(sqrt(h1)+sqrt(h2)
Yer atmosferasining tuzilishi
Atmosfera – bu yerni o‘rab olgan va uni aylanma xarakatida qatnashuvchi gazsimon qobiqdir. Radioto‘lqinlar tarqalish shartlarini baxolashda yer atmosferasini uch qismga bo‘lib o‘rganiladi. Bular troposfera, stratosfera va ionosferadir. Troposfera - bu yer atmosferasining eng quyi qatlami bo‘lib, qutbiy kenglikda 8-10 km, o‘rta kenglikda 10-12 km, tropiklarda esa 16-18 km balandlikgacha joylashadi. Troposferada butun xavo massasining 4/5 qismi to‘plangan. Stratosfera – troposferaning yuqorisida, 50-60 km gacha balandlikda joylashgan. Stratosfera xuddi troposfera kabi gazning neytral zarrachalaridan iborat bo‘lib, undan xaroratning taqsimot qonuni bilan farq qiladi. Stratosfera o‘z xususiyatiga ko‘ra erkin fazoga yaqindir. Stratosferadan yuqorida, atmosferaning tashqi chegarasigacha ionosfera joylashgan bo‘lib, u erkin zarrachalar - elektron va ionlarning ko‘pligi bilan ajralib turadi.
Yer sitridan 60 km va undan ortiq balandlikda joylashgan havo qatlami ionlashgan holatda bo‘ladi.
|