Устойчивость связи на радиолиниях в значительной степени определяется замираниями сигнала на трассе.
Их оценка производится при помощи множителя ослабления , который показывает,
во сколько раз реальная напряженность поля в месте приема отличается от напряженности поля в
свободном пространстве
[2]:
Множитель ослабления есть сложная функция, зависящая от рельефа местности, длины интервала,
электрических параметров почвы, коэффициента направленности антенны, высоты подвеса антенны и
метеорологических условий на данном интервале трассы.
Рассчитаем множитель ослабления, обусловленный влиянием рельефа местности.
Рассмотрим несколько случаев, начнем с самого простого.
Расчет коэффициента ослабления при гладкой, плоской поверхности земли.
Такой случай имеет место при сравнительно небольшом расстоянии (10 – 15 км) между соседними
радиорелейными станциями, когда высоты антенны и
значительно больше длины волны
. Влияние земной поверхности в этом
случае проявляется в основном в отражении радиоволн, излучаемых передатчиками.
При этом часть энергии радиоволн, отражаемых землей, попадает в приемную антенну и создает
дополнительный путь связи между радиорелейными станциями (Рисунок 1).
В месте приема прямая радиоволна и радиоволна, отраженная от земли, интерферируют между собой,
и результирующая напряженность поля в любой момент времени равна геометрической сумме
взаимодействующих полей.
Множитель ослабления определяем по формуле [1]:
где - коэффициент отражения;
- разность хода
прямой и отраженной волн;
- сдвиг фаз между прямой и отраженной волной.
Кривизна земной поверхности при расстояниях связи, обеспечивающих прямую геометрическую видимость
между антеннами радиорелейных станций, приводит к уменьшению разности хода прямой и отраженной
радиоволн , к дополнительному «расхождению» потока отраженных волн.
Для расчета разности хода
обычно сферическую земную поверхность
заменяют плоскостью, касающейся земли с точке С. При этом вместо истинных высот антенн
и
вводят так называемые приведенные высоты:
,
. Поэтому разность хода
.
Расширение потока электромагнитной энергии при его отражении от сферической земной поверхности
приводит к уменьшению напряженности поля отраженной волны, что обычно учитывается введением
коэффициента «расходимости» , на который умножается коэффициент
отражения
. Это позволяет для расчета множителя ослабления
использовать формулу (2), заменив в ней
на
. Тогда
Коэффициент расходимости можно вычислить по формуле:
Расчет коэффициента ослабления на пересеченной местности. Вводится понятие расчетного просвета H0. Это такой просвет, при котором значение множителя ослабления на интервале близко к единице.
k - относительная координата рассчитываемой точки: .
H - расстояние между прямой, соединяющей антенны, и наиболее высокой точкой профиля местности,
геометрический просвет. Трассы считают: открытыми, если H>H0; полуоткрытыми, если H0 > H > 0;
закрытыми, при H<0.
Расчет коэффициента ослабления на открытых трассах производится по формуле (2). Выразим разность
хода через величину относительного просвета:
,
,
.
Тогда формула (3) примет вид:
где - радиус кривизны сферы, аппроксимирующей препятствие.
Величина
вычисляется по формуле:
.
Величины и
определяются по графику профиля
местности, на котором нанесена кривая, аппроксимирующее препятствие (рисунок 3).