023

23

Rozdział 2. ♦ Charakterystyka bezprzewodowych mediów transmisyjnych

du do obliczeń natężenia pola nie stosuje się na ogół wzorów, jak ma to miejsce w przypadku innych zakresów fal, lecz specjalnie opracowane krzywe propagacji, wyznaczone na podstawie wielu pomiarów natężenia pola na różnych obszarach i w różnych warunkach klimatycznych.

Cechą charakterystyczną fal ultrakrótkich jest ich rozpraszanie w jono- i troposferze. Przy stosowaniu nadajników o dużej mocy (rzędu 50 - 100 kW), wyposażonych w anteny o dużym zysku energetycznym, można osiągnąć duże zasięgi. Zjawisko rozpraszania troposferycznego umożliwia łączność na odległość do 1000 km z szerokością pasma 5 MHz w zakresie częstotliwości 50 MHz - 30 GHz. Z kolei rozpraszanie jo-nosferyczne pozwala na osiągnięcie odległości 2000 km przy szerokości pasma 6 kHz i w wąskim zakresie częstotliwości 30 - 70 MHz.

Zjawisko odbicia fal od śladów meteorów można także wykorzystać do uzyskania łączności na duże odległości. Niestety, łącza tego typu charakteryzują się krótkim czasem trwania. Współczynnik wykorzystania łącza, określany jako stosunek czasu istnienia łącza do całkowitego czasu pracy nadajnika, wynosi 3-16 %, zależnie od mocy nadajników i parametrów anten. Zaletą takiego rozwiązania jest możliwość wykorzystania małych nadajników i prostych anten do uzyskania łączności na odległość do 2000 km przy szerokości pasma 3 kHz.

Natężenie pola dla propagacji przestrzennej przedhoryzontowej (w zasięgu bezpośredniej widoczności anten) określa się za pomocą wzoru Wwiedeńskiego:

£[Wm] = 4*V30/>„G„^r, (2.4)

AK

gdzie P_N oznacza moc nadajnika [WJ, G_N - zysk energetyczny anteny nadawczej [W/W], h_N i ho - odpowiednio wysokości zawieszenia anteny nadawczej i odbiorczej [m], R - odległość od nadajnika [m], a A- długość fali [mj.

Moc sygnału, docierającego na wejście odbiornika, można wyznaczyć z równania dopasowanej anteny odbiorczej:

Po [W] =    — Pn Gh Go ⁹ ^, (2.5)

gdzie E oznacza natężenie pola elektrycznego fali [V/m], G₍₎ - zysk energetyczny anteny odbiorczej [W/WJ, A - długość fali [m], a P₍₎ - moc sygnału na wejściu odbiornika [W],

Mikrofale (fale elektromagnetyczne o częstotliwościach powyżej 300 MHz) rozchodzą się w sposób zbliżony do promieni świetlnych. Częstotliwości z tego zakresu wykorzystywane są w radiowych sieciach lokalnych, pracujących wewnątrz budynków, a także np. w systemach telefonii komórkowej. Na propagację mikrofal duży wpływ ma środowisko pracy sieci, czyli ukształtowanie terenu oraz wyposażenie wewnątrz budynków. Wskutek istnienia różnorodnych przeszkód fale ulegają zjawiskom optyki geometrycznej: odbiciu, załamaniu i rozproszeniu, których wynikiem są: