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]:
. (1)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]:
, (2)
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
. (3)Коэффициент расходимости можно вычислить по формуле:
. (4)Расчет коэффициента ослабления на пересеченной местности. Вводится понятие расчетного просвета H0. Это такой просвет, при котором значение множителя ослабления на интервале близко к единице.
. (5)
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).