Устройство для связи на ультракоротких волнах

Устройство для связи на ультракоротких волнах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СССР

Класс 21а4 55

М 63721

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ

СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрироеаио в Бюро аа >бретерггра-Рыси.4ана при СИК СССР Г .

В. А. Смирнов

Устройство для связи на ультракоротких волнах

Заявлено 21 апреля 1941 года в Наркомсвязн аа № 2606 (309264) Опубликовано 31 августа 1944 года

Предлагаемое изобретение ".тносится к области связи с помощью ультракоротких волн (метровых дециметровых или сант!!метровых).

Изобретение относится лишь .:. тому случаю, когда связь осугцествляется в пределах прямой видимости и для связи используются так называемые прямой и отраж6!И1ь!Й (от земли) лучи.

Так как большинство существуюгцих в настоящее время такпх связей работает в пределах прямой видимости для обеспечения большей стабильности, то предлагаемое устройство применимо в большинстве практических случаев.

Оно может быть использсв тно только в тех случаях, когда передающая и приемная станции неподвижны (фиксированы), и не может получить применения для г!одвижной связи.

Особенно применимо устройство на трансляционных линиях связи на ультракоротких волнах, т. е. когда межд) передатчиком и приемником имеется много промежуточных усилительных пунктов (трансляционных станций).

Применение устройства для стационарной связи через большие водные пространства в принципе возможно, но практически встречает затруднения.

На чертеже фиг. 1 изображает схематически предлагаемое устройство; фиг. 2 — б поясняют принцип действия устройства.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1 чертежа. на которой буквами А и В обозначены соответственно передающая и приемная станции простой УКВ связи или две трансляционные станции УКВ транC, !ßÖÈ0ÍÍOÈ ЛИНИИ СВЯЗИ.

Как известно из теории распространения ультракоротких волн, электрическое поле у приемной аптенны является суммой полей от двух лучей — прямого R! и отраженного от земли R . По интенсивности оба луча примерно одинаковы, но вследствие разности ик кода (луч R длиннее) и изменения фазы вектора напряжсн ности поля при отражении от земли, векторы напряженности полей обоик лучей в месте приемной антенны могут иметь разну1о фазу. отчего суммарная напряженность поля может быть здесь различная.

Суть изобретения сводится к тому, что в месте отражения луча Йв

¹ 63721

1 де равно

4-.. 1п h>

r. d

1,78

2,75

5,67

1,/ 4

1./ 6

Ц 9

1., 1 8

Г з 2 Е в1н рз откуда

4 —,.1:, 1та . d от земли ставится металлический плоский отражатель Э в виде сплошного металлического листа, или, что значительно дешевле и практичнее, в виде металлической сетки. В этом случае, как можно показать, при некоторых условиях вектор напряженности поля луча R2 не будет менять фазу и это обстоятельство очень благоприятно может сказаться в смысле резкого увеличения поля в месте приема и уменьшения эффекта затухания.

Действительно, в обычных условиях распространения, вследствие того, что для УКВ земля является диэлектриком, фаза вектора напряженности поля как вертикально, так и горизонтально поляризованного луча изменяется при отражении от земли па 180 . В результате, если антенны достаточно низкие и, следовательно, угол 1-1 (фиг. 2) очень мал, длины лучей R> и R» будут почти одинаковы, а разность фаз между прямым и отраженным лу ами будет очень близка к 180 . В этом случае (фиг. 3) поле Е,з в месте приема будет почти равно нулю (при малых расстояниях d между станциями в этом случае может проявить себя еще так называемая поверхностная волна, по интенсивности очень слабая). Чем выше будут антенны, тем сильнее будет результирующее поле Ера так как будет появляться дополнительный сдвиг фазы cð (фиг. 4) вследствие разности хода лучей E.

Чем больше <р, тем больше Е„.

Величина результирующего вектора подсчитывается llo формуле где hl и Ь вЂ” соответственно высоты передающей и приемной антенн, >. — длина волны, а

I1 — расстояние между антеннами (фиг. 2).

Как легко доказывается из коэфициента отражения Френеля, в случае вертикально поляризованного луча, если отражающая поверхность является хорошим проводником, то повертывания фазы при отражении на 180 не получается. При идеальном проводнике фаза совершенно не меняется даже при самых малых углах падения H. Таким образом установкой в месте отражения металлической поверхности Э достигается устранение повертывания фазы в отраженном луче. Тогда при очень низких антеннах будет иметь место суммирование IIQлей обоих лучей (фиг. 5) и по мере повышения антенн поле будет убывать, как это показано на фпг. 6.

Ер, результирующий вектор— при отражении от металла в этом случае будет

E =2Ecos-, Рм 2 как выше указывалось.

Для одинаковых BblcOT антенн

Е „

Р" =- ctg рз

В нижеследующей таблице приведены результаты расчета этого отношения для некоторых углов.

Разность хода лучей j E Угол;-, в длинах волн, г- рз

Приведснные в таблице данные показывают, что если ориентироваться на такие высоты антенн, /. когда разность хода будет то выигрыш от установки отражающего экрана очевиден. Практически для линий связи, устанавливаемых на ровном месте (не имеющем больших возвышенностей), высоты антенн всегда будут меньше тех, ко№ 63721 торые соответствуют разности хода лучей, равной 4

При применении экрана имеется полная возможность использования антенн значительно меньшей высоты, так как чем ниже антенна, тем сильнее суммарное поле (до некоторого предела, близкого к условиям линии прямой видимости).

Следовательно, при заданной напряженности поля получается выигрыш в несколько раз в мощности с одновременным выигрышем в высоте антенн.

Существенно при этом, что и с точки зрения затухания использование отражающего экрана имеет большие преимущества.

Затухание получается вследствие изменения рефракции в атмосфере прямого и отраженного лучей. Естественно, что когда имеется условие, соответствующее фиг. 4, рефракция этих лучей будет сказываться гораздо сильнее на результирующее поле, чем в случае, соответствующем фиг. 6, Действптельно, одно и то же изменение угла ч (например, íà 5

Расположение экрана предусматривается над поверхностью земли

Так как в реальных условиях поверхность земли, как правило, не бывает достаточно ровной, местонахождение точки отражения следует находить путем проведения соответствующих опытов.

Предмет изобретения

Устройство для связи на уль-. тракоротких волнах в пределах прямой видимости, о тли ч а ющеес я тем, что, с целью устранения поворота по фазе на 180 падающего на зем.по и затем отражающегося от последней луча, поляризованного вертикально, в точке отражения установлен на небольшом расстоянии от земли илц непосредственно на земной поверхности металлический плоский отражатель.

Фиг. 2

C б

> Еру рм

Отв редактор Д. А Михайлов Техн. редактор М. В. Смольякова

- ы4042 Подписано к печати 16 Ж 1946 г. Тираж 500 экз. Цена 65 к. Зак. 318

Типография Госппаниздата. им. Воровского, Калуга.