Реферат: Зоны Френеля

(4)

на плоскости S одинаковы, амплитуды, создаваемых ими полей в точке В убывают с ростом n, так как при этом () - уменьшается, а r'(r'') - увеличивается. Поэтому результирующее поле в точке В в основном создается волнами вторичных излучателей, расположенных в пределах первых нескольких зон Френеля.

Как показывают расчеты и эксперимент, вследствие взаимной компенсации противофазных полей соседних зон Френеля результирующее поле в точке В определяется действием лишь вторичных излучателей, расположенных в пределах 1/3 первой зоны Френеля (n = 1/3) с радиусом

. (5)

Величина имеет важное практическое значение, так как определяет размеры области существенной для распространения радиоволн.

Рис. 3

Результаты эксперимента (зависимость |Е/Е_св | в очке В от относительной величины отверстия S/S₁ ) показаны на рисунке 4.

Рис. 4

Из рисунка 4 следует, что напряженность поля при отсутствии экрана Е_св равняется напряженности поля Е при наличии экрана с отверстием, имеющим площадь, равную S₁ /3, радиус которой -. Экран практически не влияет на величину поля в точке приема при n > 8 (8 зон Френеля).

Дифракция радиоволн на полуплоскости.

Область, существенная для распространения радиоволн

Дифракция - огибание электромагнитной волной встречных препятствий.

Волновую теорию (принципы Гюйгенса-Френеля) можно использовать на практике для определения множителя ослабления электромагнитной волны на радиотрассе с препятствием.

Данную задачу можно решить достаточно просто, если препятствие в виде горы, холма и т.п. аппроксимировать плоскостью (рисунок 5).

Рис. 5

Опираясь на рисунок 5, определим напряженность поля в точке приема В, используя формулу (2). При этом интегрирование в данном выражении будет производиться лишь по полуплоскости, дополняющей экран (т.е. при ZН), так как поле Е_S на теневой стороне экрана равно нулю.

Путем ввода некоторых допусков и новых переменных, выражение (2) приводится к виду

. (6)

Тогда множитель ослабления на трассе с препятствием в виде полуплоскости определяется выражением

. (7)

Здесь параметр U₀ равен отношению Н к радиусу первой полузоны Френеля:

, (8)

где Н - величина просвета (расстояние между прямой, соединяющей точки приема и передачи и кромкой экрана (препятствия)).

График функции |F(U₀ )| изображен на рисунке 6.

Рис. 6

По данному графику легко определить область, существенную для распространения радиоволны. Анализ функции |F(U₀ )|, представленной на рисунке 6, показывает, что при Н = 0, т.е. когда траектория волны касается кромки экрана и все зоны Френеля оказываются наполовину прикрытыми, поле в точке приема составляет 0,5Е_св . При увеличении просвета (Н > 0) между прямым лучом и кромкой экрана поле в точке приема быстро растет до величины, примерно равной полю в свободном пространстве. Это имеет место при Н = .