Приложение 1

Некоторые формулы для расчетов

Амплитудное значение напряженности электрического поля радиоволны в свободном пространстве, создаваемого антенной с коэффициентом направленного действия D₁, к которой от передатчика подводится мощность P₁, в точке приема, удаленной на расстояние r от антенны, равно:



Действующее значение равно: .

Примечание:

1. Коэффициентом направленного действия направленной антенны (D₁) называются множитель, показывающий, во сколько раз следует увеличить мощность (P₁), подаваемую к изотропной антенне (равномерно излучающей во всех направлениях), чтобы в пункте приема она создавала бы такую же напряженность поля E_m, как направленная антенна (при рассмотрении электрических характеристик антенн дается несколько иное определение КНД);

2. Коэффициент D₁ очень незначительно отличается от коэффициента усиления антенны G₁, учитывающего активные потери в антенне. Поэтому D₁≈G₁ (т.к. КПД антенны η≈100%);

3. Произведение P₁ D₁≈P₁ G₁ принято называть эффективной мощностью излучения.

Мощность на выходе в (нагрузке) приемной антенны с коэффициентом направленного действия D₁ равна:

P₂ = P₁λ² D₁ D₂/(4πr)²/ D₁ D₂, Вт.

Потери энергии радиоволн при их распространении в свободном пространстве вычисляются как:

L_св= P₁/P₂ = (4πr/λ)²/ D₁ D₂,

а при изотропных передающих и приемных антеннах, т.е. при D₁=D₂=1 (т.наз. основные потери):

L_{0 св}=(4πr/λ)².

Те же значения, выраженные в логарифмических единицах (в децибелах):

L_св[дБ]=10lg L_св=20lg (4πr)-20lgλ-D₁[дБ]-D₂[дБ];

L_{0 св}[дБ]=10lg L_{0 св}=20lg (4πr)-20lgλ.

Изменение напряженности электрического поля в реальных условиях по сравнению со свободным пространством характеризуется множителем ослабления F.

С учетом множителя ослабления формулы потерь при распространении радиоволн (в реальных условиях) принимают вид:

L= P₁/P₂= L_св/F²=(4πr/λ F)²/ D₁ D₂;

L₀= L_{0 св}/F²=(4πr /λ F)²;

L[дБ]=10lg     L=L_св[дБ]-20lg     F=20lg(4πr)-20lgλ-F[дБ]-D₁[дБ]-D₂[дБ];

L₀[дБ]=10lg     L₀=L_{0 св}[дБ]-20lg     F=20lg(4πr)-20lgλ-F[дБ].

Из формулы потерь в реальных условиях следует, что P₁D₁D₂=(4πr/λF)²P₂.

Тогда, если условиться о том, чтобы выражать мощности P₁ и P₂ не в ваттах, а в децибелах по отношению к одному ватту, то есть в децибел-ваттах [дБВт]:

P₁[дБВт]=10lg P₁[Вт] и P₂[дБВт]=10lg P₂[Вт],

то последняя формула приобретает вид, очень удобной для расчета линий радиосвязи:

P₁[дБВт]+D₁[дБ]+D₂[дБ]= P₂[дБВт]+20lg(4πr)-20lgλ-F[дБ].

Удельная емкость коаксиальной линии, ее удельная индуктивность и волновое сопротивление вычисляются по следующим формулам:

Далее >>>