Распространения радиоволн

при возрастании частоты увеличивается. В физике принято говорить, что волновая система, в которой скорость распространения колебаний не постоянна, а зависит от частоты, обладает частотной дисперсией. Данное свойство распределенной #С-структуры позволяет создавать на ее базе весьма совершенные преобразователи формы электрических колебаний [9]. Такие устройства легко создаются методами современной электронной технологии. Эскиз распределенной КС-структуры представлен на 1.4.

Последние формулы свидетельствуют о том, что в резистивной • линии передачи волнообразный процесс распространения колебаний отсутствует (коэффициент фазы равен нулю и колебания во всех сечениях линии имеют одну и ту же начальную фазу). Кроме того, наблюдается экспоненциальное уменьшение амплитуды с ростом продольной координаты, направленной в сторону от генератора. Так, для прямой волны в резистивной линии имеем

цепи, скорость распространения колебаний и т. д. Это преобразование может происходить не сразу, а в несколько этапов. Так, можно сначала преобразовать измеряемую величину в напряжение U, ток / или перемещение / (преобразователь 7), а эти последние (преобразователь 2) — в перечисленные выше величины. Однако при прочих равных условиях качество датчика тем выше, чем короче цепь преобразования. Преобразователь 3 производит окончательное преобразование в частоту, время или разность фаз.

Влияние температуры на скорость звука исключается либо путем термостатирования всего датчика, либо путем перехода к методу сравнения скорости распространения колебаний в испытуемом растворе со скоростью в известном растворе той же температуры.

Ультразвуковые датчики расходомеров могут быть временными, фазовыми и частотными. Выходной величиной временных датчиков является разность времен распространения колебаний против потока и по потоку, которая (в частном случае 6 = 0) равна

В самоходных распределителях, как отмечалось ранее, Скорость переключения постоянная и определяется внутренними их свойствами, такими, как скорость распространения колебаний в линиях или дискретных цепях задержки.

где cta-lVo/V —коэффициент, характеризующий запаздывание; t —-длина канала связи, км; V — скорость распространения колебаний в канале связи (для смешанных радиорелейных и кабельных каналов V» 200. 10s км/с).

Использование волновых процессов. Как и для защиты от Kg11 линий (§ 7-2), более целесообразно использовать качественные признаки переходного процесса — направление распространения колебаний. При этом получаются защиты, селективно выявляющие поврежденный генератор при параллельной работе нескольких машин на трансформатор через общие шины (схема, часто применяемая на гидроэлектростанциях). Защита может обеспечивать близкий к 100%-ному охват обмотки статора при достаточном напряжении в месте пробоя (основной частоты или гармоник). Интересный вариант такой защиты разработан и выполнен ЭНИН им. Кржижановского.

Собственные частоты механических резонаторов определяются скоростью распространения колебаний и размерами резонаторов.

сдвигового колебания; 5 — направление распространения колебаний; 6 — электрод внешней обкладки; 7—эаземлен-ный электрод; 8 — поглощающее покрытие

8.13. УЛЗ с переменной задержкой: / — входной преобразователь; 2 — выходной преобразователь; 3 — направление распространения колебаний; 4 -направление перемещения движка; 5 — поглотитель; 6 — движок; 7 — направляющая

источника, т. е. с уменьшением длины излучаемой волны. При этом для окончательного решения вопроса о выборе целесообразной длины волны необходимо принять во внимание условия распространения радиоволн, зависящие, как было показано ранее, в основном от трех факторов, а также интенсивности помех, скорость передачи и др.

М. В. Шулейкин внес большой вклад в радиотехнику. Еще в годы мировой войны он разгадал секрет незатухающих колебаний, на которых работали вражеские радиопередатчики. В 1916 г. он опубликовал в «Известиях по минному делу» работу по радиотелефонированию, где получил математическое выражение для амплитудно-модулированных сигналов и указал на существование боковых полос. В 1920 г. он разработал основы теории распространения радиоволн с учетом ионосферы и создал

технических устройств», «Кафедра антенных устройств и распространения радиоволн», «Кафедра конструирования радиоаппаратуры».

Принцип действия импульсной РЛС заключается в следующем. Радиолокационный передатчик посылает в пространство радиоволны, которые, отражаясь от какого-либо объекта, попадают в приемник Зная скорость распространения радиоволн с, по интервалу времени А^ между посылкой и возвращением радиосигнала можно определить расстояние до этого объекта ?) = сД^/2. При этом направление на обнаруженный объект можно установить, применяя остронаправленные антенны. Для удобства отсчета моментов посылки и возвращения радиолокационных сигналов в импульсных РЛС эти сигналы формируются в виде кратковременных радиоимпульсов. Эти радиоимпульсы подобны радиотелеграфным точкам азбуки Морзе, но имеют длительность порядка нескольких микросекунд. Сейчас в радиолокации используются даже наносекундные радиоимпульсы.

Случайными называют сигналы, значения которых в любые моменты времени случайны. Случайные сигналы представляют собой хаотические функции времени. Такой функцией является, например, последовательность радиоимпульсов на входе радиолокационной системы. Амплитуда случайных импульсов и фаза их высокочастотного заполнения флуктуируют благодаря беспорядочно меняющимся условиям распространения радиоволн. Время прихода импульсов определяется случайным положением радиолокационной цели.

Здесь R — расстояние до объекта; CF — скорость распространения радиоволн. Для колебаний Ua и ?/Пр запишем

Как отмечалось, носителями полезной информации являются радиосигналы. Полезная информация заключается в параметрах сигнала. Такими параметрами являются направление распространения радиоволн, момент их прихода к приемнику, длительность, амплитуда, частота и фаза.

Диапазоны волн в радиолиниях. Диапазон радиоволн или рабочих частот выбирают, исходя из назначения радиолинии и предъявляемых к ней требований по дальности действия, помехоустойчивости, пропускной способности и т. д. При этом учитывают также характер распространения радиоволн.

Скорость распространения радиоволн с постоянна и равна 3-Ю8 м/с. Поэтому измерение времени прохождения сигнала до объекта и обратно позволяет определить дальность R.

Величина tR определяется временем распространения радиоволн до цели и обратно.

Основными тактическими требованиями, предъявляемыми к РНС, являются дальность действия, точность, помехоустойчивость, пропускная способность и надежность. Дальность действия зависит от особенностей распространения радиоволн используемого диапазона, мощности передатчика и размеров антенн, т. е. связана с массой и габаритами системы. Требования по точности зависят от назначения системы. Например, при посадке самолетов допустимые ошибки составляют несколько метров, а при полетах на значительные расстояния — несколько километров.