23.1.2. Область дифракции

Сферическая форма Земли определяет так называемый радиогоризонт, который приблизительно равен

где выражено в километрах, а высоты антенн в метрах.

Благодаря дифракции распространение радиоволн становится возможным и за пределы прямой видимости; произведен [53, 85, 168, 274] расчет напряженности поля с учетом гладкой сферической Земли. Обнаружено, что потери при передаче определенным образом зависят от высот антенн и возрастают с увеличением частоты и дальности. В глубине области дифракции коэффициент ослабления в децибелах на метр как для вертикальной, так и для горизонтальной поляризаций, равен

На практике поверхность Земли может иметь широкие и высокие нерегулярности, которые также вызывают эффекты дифракции. Дифракция плоских волн на большом препятствии ввиду затенения приводит к потерям, которые можно вычислить [192, 260] с помощью зон Френеля. Поверхностью Френеля с номером считается такая поверхность на препятствии, для которой путь луча от передатчика к приемнику, с отражением от Земли превышает путь прямого луча на При падении под малыми углами потери за перпендикулярным экраном или ребром [7] составляют 6 дб и они уменьшаются по мере того, как клиранс, т. е. расстояние от линии прямой видимости до вершины препятствия, увеличивается.

Рис. 23.3. Ослабление, обусловленное непрозрачными препятствиями. Кривые определяют потерн по отношению к случаю свободного пространства вследствие дифракции Френеля: а — узкая вертикальная преграда; б - прямой экран или ребро. (См. [202].)

Обычно желательно, чтобы направление распространения соответствовало клирансу, лежащему на первой поверхности Френеля; высота его определяется выражением [46]

Например, если то равно 28 м.

Эксперименты по распространению радиоволн [86, 169, 224, 292] показывают, что при небольших углах дифракции ножевидное ребро является хорошей аппроксимацией даже для умеренно округленных холмов. При больших углах, соответствующих точкам в области глубокой тени или точкам, лежащим высоко в освещенной зоне, необходимо использовать другие модели, которые учитывают кривизну холмов. Эксперименты [134] по телеграфной связи подтверждают, что область вблизи точки отражения может считаться плоской для поверхности с площадью порядка половины первой зоны Френеля. Полученные на этой основе выражения для

удаленной области дифракции позади параболических [247] и круглых [223] цилиндров хорошо согласуются с результатами наблюдений [80].

График ослабления, вызываемого узким вертикальным препятствием, вычисленный Мегау [202], приведен на рис. 23.3, а; если выражено в децибелах и 0 в градусах, то ослабление подчиняется соотношению

для значений Соответствующее ослабление для перпендикулярного экрана или ребра приводится на рис. 23,3, б; отрицательные абсциссы обозначают, что край ребра лежит ниже направления прямой видимости. Кривые применимы лишь к тем случаям, когда в противном случае ослабление увеличивается, но не более чем на 3 дб. Когда то ослабление в децибелах равно