1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodami pomiaru oraz obliczeń natężenia pola elektromagnetycznego emitowanego przez stacje radiofoniczne w zakresach fal długich, średnich i krótkich. Ćwiczenie składa się z dwóch części:

pomiarowej i obliczeniowej. Część pomiarowa ćwiczenia polega na pomiarze natężenia pola EM emitowanego przez wybrane stacje radiofoniczne (odbierane w laboratorium). Natomiast część obliczeniowa polega na wykonaniu oblicze. propagacyjnych dla wybranych stacji radiofonicznych w wybranych zakresach częstotliwości.

2. Spis przyrządów.

- antena ramowa RAL-5 (prod, Inco)

- miernik zakłóceń LMZ-5 (prod. Inco)

3. Schemat układu pomiarowego.

Częst. zmierzona [MHz]	Poziom sygnału U [db(uV)]	Współczynnik antenowy A [dB(1/m])	Natężenie pola E [dB(uV/m)]	Odczytany kierunek nadejścia fali	Częst. odczytana [MHz]	Lokalizacja stacji	ERP [kW]
0,227	38	46,2	84,2	315	0,225	Warszawa - Solec Kujawski	2000
0,272	23			69,2	5	0,272	Ceskoslo-vensko	1500
0,637	8	45	49	129	0,639	Praga	1500
11,725	15	29,4	44,4	31	11,725

4. Wyniki pomiarów i obliczeń.

1. Tabela 1- wyniki pomiarów i obliczeń

2. Tabela 2- Współczynnik antenowy A

Zakres częstotliwości [MHz]	Współczynnik A [dB(1/m)]
0,15-0,34	46,2
0,34-0,85	45
4,4-8,0	31,8
8,0-18,0	29,4

3. Tabela 3a- Konduktywność gruntów na trasie Solec Kujawski- Wrocław


Średnia konduktywności 16,4 [mS/m]

Tabela 3b- Wartości natężenia odczytane z krzywych propagacyjnych dla poszczególnych odcinków:




5. Wzory i obliczenia.

1. Natężenie pola elektromagnetycznego E wyznaczone zostało z zależności:

E = U + A , gdzie:

E - wartość natężenia pola elektromagnetycznego E, wyrażona w dB odniesiona do 1V/m

U - wartość napięcia odczytana z miernika zakłóceń, wyrażona w dB odniesiona do 1V

A - wartość współczynnika antenowego danego podzakresu częstotliwości anteny, na którym

był wykonywany pomiar - [dB(1/m])

Przykład obliczenia:

E = 38 [dB(V)] + 46,2 [dB(1/m)]= 84,2 [dB(1V/m)]

E = 8 [dB(V)] + 45 [dB(1/m)]= 49 [dB(1V/m)]

2. Natężenie pola elektromagnetycznego E w przypadku trasy złożonej z N jednorodnych

odcinków wyraża się następującym wzorem:




gdzie:

E' (d,σ) - natężenie pola w odległości d wzdłuż jednorodnej trasy o konduktywności σ

d - odległość od anteny nadawczej do punktu obserwacji

d_n - długość odcinka trasy o konduktywności σ

n - liczba odcinków




Wyznaczona wartość natężenia pola wynosi E = 64,5 [dB(µV/m)] - dla nadajnika o mocy P=1 [kW]. Aby wyznaczyć natężenie pola elektromagnetycznego E dla mocy stacji nadawczej wynoszącej P = 1000 kW należy dodać do powyższej zależności poprawkę (zastępcza moc promieniowana względem 1 kW):

P = 10 ⋅ log(1000) = 30 [dB]

Ostatecznie otrzymujemy:

E= 64,5 + 30 = 94,5 [dB(µV)]

6. Wnioski i spostrzeżenia.

- na laboratorium udało nam się zbadać tylko 4 stacje radiowe,

- wszystkie zbadaliśmy 2 metodami w poszukiwaniu kierunku oraz poziomu nadawania fali radiowej,

- 1 metoda polegała na znalezieniu maksymalnego poziomu natężenia sygnału stacji oraz jego spadek o 5 dBuV w dwóch kierunkach, aby określić kierunek nadawania stacji,

- 2 metoda polegała na poszukiwaniu minimalnego poziomu natężenia.

- różnica poziomów z dwóch metod określała jakość odbioru sygnału. Powinna wynosić ok 20 dBuV,

- tylko jedna stacja 225kHz- Warszawa w dobrej jakości,

- dla stacji o niskich częstotliwościach pomiary przebiegały sprawnie- nie było wahań pomiarów,

- na stacji o wysokiej częstotliwości (11,725MHz) nie mogliśmy ustalić jednego poziomu natężenia- spowodowane to było złymi warunkami atmosferycznymi,

- obliczenia propagacyjne wykonaliśmy dla stacji Warszawa- Solec Kujawski- dla tej trasy obliczyliśmy natężenia pola = 94,5 dBuV.

---