где Fi{A) - ДН вибратора в вертикальной плоскости; Fa{A} - множитель, учитывающий влияние земли, рассчитываемый по законам геометрической оптики (см. § 7.2); р(Л) - множитель решетки, учитывающий как влияние рефлектора, так и конечный продольный размер круговой решетки. На рис. 18.26 приведена зависимость угловой ширины множителя решетки от величины дуги 1з, на которой расположены вибраторы, для различных значений Ro/k и трех значений расстояния между вибраторами и рефлектором. Расчеты выполнены для равномерного амплитудного распределения.

Если антенна выполняется из нескольких этажей, (18.8) следует умножить на множитель комбинирования, учитывающий количество этажей (см. § 7.1). Множитель земли при этом рассчи-ты1вается для средней высоты антенны.

19.1. Простравствевное разнесение

В настоящее время для борьбы с замираниями сигнала широко применяется так называемый разнесенный прием. Наиболее широко распространено разнесение в пространстве и разнесение по поляризации. Б отдельных случаях применяется разнесение по углу места.

Как известно, колебания напряженности поля в точках, отстоящих на значительные расстояния друг от друга, происходят несинхронно, так как лучи, попадающие в эти точки, отражаются от весьма удаленных друг от друга областей ионосферы. Вследствие недостаточной однородности ионосферы, вращения плоскости поляризации лучей, а также изменения фазы поля из-за изменения высоты отражающего слоя колебания напряженности поля в разнесенных точках происходят несинхронно.

Если в точке приема имеется два или более лучей, с различными углами наклона, то несинхронность колебаний напряженности поля вызывается также неодинаковостью составляющей фазовой скорости распространения этих лучей вдоль поверхности земли (Уз). Эта составляющая увеличивается с увеличением угла А: Vs= = c/cosA, где с-скорость света (рис 19.1).

Б случае двух лучей суммарное поле

Е==ЕУ 1 + т+2т cos (Р z (cos Aj-cos + {-i)], (19.1)

где m=EilE2, E\ и £2 - амплитуды векторов напряженности поля первого и второго лучей; Ai и Az - углы накло&а первого и второго лучей; 2-текущая координата на оси, проведенной вдоль поверх-

ности земли в направлении распространения лучей; if, и д--фазовые углы векторов Ei и Е2.

Углы Tpi и t32 определяются длиной пути, изменением фазы дри прохождении через ионосферу и т. д.

Если Ei = E2=Eo, то суммарная напряженность поля в направлении Z изменяется по закону

Е = 2£о cos [Р Z(cos Д-соз Д) + (-)] ]. (19.2)

Как видно из (19.2), вдоль поверхности земли образуются стоячие волны напряженности поля. Пучности напряженности поля получаются в точках Зпучн, определяемых из соотношения

Р (cos Да-соз Д1) + (iPa-ipx) = 2/1 я, (19.3)

где л=0, 1,3.....откуда

г у,н = [п-(а5а-Ш2я)]/(с05 Д,-со8 Al). (19.4)

Узлы напряженности поля получаются в точках гуз , определяемых из соотношения

Р гзл (cos A2-COS Al) + (iPa-iti) = (2л + 1) It. (19.5)

откуда

2узл = Я[0,5(2л4- l)-(a32-ti)/(2 )J/(cosA2-cosAi). (19.6) Расстояние между пучностью и узлом напряженности поля

d=-z = V{2(cosA,-cosAi)]. (19.7)

При выводе (19.7) не учитывались изменения и 132. В действительности T3i и T32 вследствие сложной структуры лучей непрерывно меняются. Соответственно этому пучности и узлы напряженности поля непрерывно перемещаются вдоль оси z.

Рис. 19.1

Рис. 19.2

При наличии в месте приема нескольких лучей с различными амплитудами распределение максимумов и минимумов напряженности поля у поверхности земли становится более сложным.

Следует отметить, что сложный характер имеет распределение поля вдоль земли и при наличии одного луча. Дело в том, что понятие луч является весьма условным. Практически вследствие

шероховатости и неоднородности ионосферы луч представляет собой пучок однородных лучей, имеющих хотя и мало различающиеся, но все же неодинаковые траектории и соответственно несколько отличные углы наклона.

Схема разнесенного приема показана на рис. 19.2. Как видно, на территории антенного поля устанавливается три антенны (Аи 2, Аз). Разнос между центрами антенн делается не менее 300- 400 м. Фидер от каждой из антенн подводят к отдельному приемнику. Сигналы с выходов приемников 1-3 складываются. Вследствие несинхронности колебаний напряженности поля у отдельных антенн вероятность совпадения во времени минимумов сигналов от отдельных приемников весьма мала; в частности, весьма мала вероятность совпадения глубоких кратковременных минимумов сигналов. Таким образом, благодаря разнесенному приему значительно сокращается время, в течение которого имеют место глубокие минимумы сигнала, что эквивалентно повышению мощности передатчика.

В настоящее время наиболее широко распространен сдвоенный разнесенный прием.

Согласно приведенным выше соображениям относительно причин, вызывающих колебания напряженности поля, цри сдвоенном приеме целесообразно разносить антенны одновременно как по направлению распространения луча, так и перпендикулярно к нему.

Имеющиеся экспериментальные данные показывают, что при телеграфной работе сдвоенный прием по сравнению с одиночным дает существенный выигрыш, эквивалентный увеличению мощности передатчика в 5-8 раз.

19.2. Поляризационное разнесение

Как известно, вследствие особенностей распространения электромагнитных волн, отраженных от ионосферы, в месте приема происходит непрерывное вращение вектора напряженности поля. Ввиду этого эффективный прием возможно осуществить на антенны, принимающие поля различной поляризации, в частности нормально и параллельно-поляризованные. Так как нормальная и параллельная составляющие поля замирают не одновременно, то таким путем можно существенно ослабить замирания сигнала.

Проведенные исследования показали, что применение поляризационного сдвоенного приема дает эффект, близкий к эффекту сдвоенного приема на разнесенные антенны.

Простейшая схема антенной системы поляризационного сдвоенного приема показана на рис. 19.3. Схема состоит из одного вертикального и одного горизонтального вибраторов. Высота подвеса вибраторов над зем-Рис 19.3 лей выбирается таким образом, чтобы обеспе-