Страница:Радиолюбитель 1927 г. №03.djvu/24

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


Д №3 РАДИОЛЮБИТЕЛЬ

109 А

Распространение электромагнитных волн

(По докладу проф. Ценнек)

Капризы приема

ТА ЛЕТНЕЕ существование радиотехники можно разделить на отдельные эпохи; в каждую из них теоретическая мысль останавливала свое впиманио главным образом на одном характерном для данной эпохи вопросе. Сейчас таким вопросом является вопрос о распространении волн.

В простейшем случае интенсивность поля (а, следовательно, и сила приема) убывает ностепепво с увеличением расстояния от передатчика (рис. 1 а). Бывает и так (ряс. 1 с',

Рис. 1. Различные картины распространения волн.

что сила приема с увеличением расстояния, убывая постепенно, доходит до пуля, затем следует зона молчания, но дальше, начиная с некоторого расстояния, вдруг слышимость оиять возрастает и дальше снова падает. Часто мы получаем совершенно капризную картину распространения энергии (рис. 1 Ь).

Но и в данном месте, на данном расстоянии от передатчика сила приема постоянно меняется, то возрастая, то падая, при чем максимум слышимости иногда в 100 раз сильнее минимума (рис. 2). Интересно, что эти изменения в слышимости неодинаковы для разных волн. Бывает так, что в момент, когда для одной длины волны наступает максимум слышимости, другая волна дает минимум (или же полное замирание)—н это

Рис. 2. Колебания силы приема в течение одного часа.

но совпадают ио времени при приеме на рамку и на антенну.

При одновременном наблюдении п р п о м а на антенну и рамку п о л у чаются совершенно разные картины изменения силы приема по времен и.

Следуот указать еще на поляризацию волн. Вблизи передатчика с вертикальной антенной—поле тоже вертикально (т.-е. наибольшая сила приема получается, когда приемная антенна тоже направлена вертикально). Эта картина обычно сохраняется до тех расстояний, где наблюдается постепенное ослабление ноля (рис. 1 о). Но обыкновенно в тех местах, где сила приема дает незакономерное усиление или ослаблепие, там наблюдается еще горизонтальная, сдвинутая по фазе, составляющая поля. Таким образом, здесь вместо вертикального поля получается — вращающееся поле.

Г ипотеза

Таковы результаты наблюдений. Они могут быть об’ясеены следующими соображениями. Предполагается, что антепна излучает волиы двояким образом (рис. 3): волиы частично распространяются вдоль земной поверхности („поверхностный" луп), а частью оии покидают антенну, уходя вверх под разным углом к поверхности земли („пространственный" луч). Пространственный луч постепенно искривляется и, таким образом, на некотором расстоянии вновь падает на землю (вспомните путь ядра, выстреленного из пушки), чем круче направление пространственного луча (при данной длине вол-

Рис. 3. Искривление лучей.

ны), тем сильнее он искривляется и тем на более близком расстоянии он вернется на землю. По есть критический угол,—и если луч имеет направление более крутое, чем то, которое определяется критическим углом то этот луч иа землю больше пе вернется. Луч, направленный под критическим углом называется „пограничным лучом".

Это явление зависит еще от длины волны. Из двух лучей, вышедших под одинаковым углом наклона, большую кривизпу будет иметь тот, у которого длина волны больше: следовательно, луч с большой длиной волны вернется иа землю иа более близком расстояния от передатчика. Наличном поверхностного и пространственного луча и обменяется ряд указанных выше явлений.

бывает даже тогда, когда длины этих воля отличаются всего только на десятые доли процента. А так как при радиотелефонной передаче станция излучает, помимо основной волны, еще лучок близких по длине воли, то ясно, 'что при приеме могут получиться искажения, даже если передатчик работает идеально чисто только потому, что из нучка воли одни дадут несоразмерно большую, другие малую интенсивность в месте приема.

Еще любопытнее, что моменты наступления максимума и минимума силы приема

Об’яснение явлений

Рассматривая только ирострапственпыо лучи, мы из рисунка 3 видим, что в пространство ДВ должна существовать „мертвая зона", ибо сюда могли бы попасть вышедшие только лучи, вышодшио под более крутым углом, чем критический, а ведь эти лучи но возвращаются на землю. Ясно также, что ширина мертвой зоны том больше, чем меньше длина волны, ибо кривизна нограничпого луча уменьшается с волной.

При преобладании поверхностной поили (это бывает при длинных волпах, слабо поглощаемых землей) получается картина рис. 1а. При очепь коротких волнах (в этом случае поверхностный луч сильно поглощается землей и поэтому главными распространителями энергии являются пространственные лучи) получается картина рис. 1с. Для средних волн получается промежуточная картина— рис. lb. На рис. 4 даны расстояния, на которых кончается мертвая зона в зависимости от длины волпы.

Посмотрим, что происходит в некоторой точке Е (рис. 5), где одновременно действуют поверхностные и пространственные лучи. Действие обоих лучей может складываться,

Рис. 4. Расстояние мертвой зоны от передатчика в зависимости от длины волны.

или они могут ослаблять друг друга, в*за- виснмостн от того, насколько' путь А длиннее пути В (интерференция). Л так как длина пути Л зависит от состояния атмосферы, то отсюда понятна причина впезаппых ослаблений и усилений приема. Действительно, там, где имеем дело только с поверхностной волной резких колебаний в слышимости пе наблюдается.

Искривление луча, об’ясвяемос наличием свободных электронов в атмосфере (на подробностях не останавливаемся),теоретически должно уменьшаться с уменьшением длины волны: для очень коротких волн (меньше 11 метров) это искрнвлеине настолько мало, что лучи вовсе не возвращаются на землю и действительно, до енх пор этими волнами не удалось покрыть сколько-нибудь больших расстояний.

Рис. 5. Об’яснение явления интерференции.

Пе останавливаясь на подробностях скажем, что этой теорией об'ясняетея отчасти явление поляризации, ошибки нрп нелеп пфовашш и ве одновременность наступления максимумов и минимумов при врнеме на рамку и аитенну.

' Как бы то ни было, дальнейшее оовощеиис этого вопроса требует основательного исследования мало известных верхних слоев атмосферы, с другой стороии, при изучения этих слоев атмосферы большую помощь окажет радиотехника.