Cum se propagă undele radio în gama CCTV (televiziune)

În prezent, pe teritoriul țării noastre operează sute de transmițătoare de televiziune, zeci de telecentre software și un număr mare de repeate care utilizează sisteme de relee care utilizează sateliți de pământ artificiali. Transmisia de televiziune acoperă aproape întreg teritoriul.

Totuși, problema extinderii zonei de recepție confidențială a programelor de televiziune nu și-a pierdut relevanța. Astăzi, telespectatorul nu mai este mulțumit de posibilitatea de a primi primul și al doilea program de televiziune, vrea să adopte un program local și programe ale țărilor și țărilor vecine.

În același timp, distanțele față de transmițătoarele de televiziune corespunzătoare depășesc adesea zonele oficiale de primire confidențială. În astfel de condiții, o recepție confidențială este considerată imposibilă și se recomandă să se concentreze numai pe recepția casual ultra-lungă. Prin urmare, în primul rând, este necesar să se dea definiții clare privind recepția confidențială a programelor de televiziune și să se ia în considerare condițiile în care acest lucru este posibil.

Recepția sigură se referă la astfel de condiții de primire a transmisiilor, în condițiile în care, indiferent de vreme, starea activității solare, timpul zilei și anului, temperatura și umiditatea aerului, precum și alți factori, se asigură recepția transmisiilor transmițătorului de televiziune preselectat. Recepția la o frecvență îndelungată apare în funcție de vreme, de activitatea solară și de alți factori, ceea ce duce la o perioadă limitată de timp pentru a primi transmisiile unui transmițător de televiziune la distanță. Sesiunile de recepție aleatorie sunt imprevizibile și scurte.

Zona oficială a recepției confidențiale este determinată de distanța de vizibilitate a antenei de emisie de la punctul de recepție al antenei de recepție. Se presupune că unda ultrascurte (VHF), în care sunt menținute programe de televiziune, rectiliniu propaga, cum ar fi lumina, nu încercuiește suprafața pământului și ionosferă reflectate valuri, spre deosebire de gama de unde scurte. În legătură cu faptul că suprafața Pământului este sferică cu o rază de sferă de aproximativ 6.370 km, se poate deduce următoarea formulă pentru a determina intervalul maxim corespunzător liniei de vedere:

unde B este intervalul maxim de linie de vizibilitate, km; II - înălțimea antenei de transmisie, m; h - înălțimea antenei de recepție, m.

Formula nu ia în considerare terenul real și sugerează că antenele sunt instalate pe o suprafață sferică perfect plană a Pământului. În plus, în propagarea undelor radio VHF, persistă refracția undelor radio și difracția.

Difracția undelor radio numite „fenomene care rezultă la o reuniune a undelor radio cu obstacole atunci când valul se rotește în jurul obstacol c intră în regiunea umbra, se abate de la calea cea dreaptă. Atunci când antenele de emisie și recepție sunt separate de convexitatea globului, difracția undelor radio este unul dintre motivele pentru care se primesc semnale în afara liniei de vedere.

Efectul penetrării prin difracție a undei radio în regiunea de umbră depinde de relația dintre dimensiunea obstacolului și lungimea de undă d exprimată prin faptul că cu cât lungimea de undă este mai puternică, Prin urmare, în banda VHF, unde lungimea de undă este relativ mică, efectul de difracție nu este atât de mare ca în intervalul de valuri lungi sau medii, totuși se întâmplă.

Fenomenul numit refracție troposferică (refracție) contribuie, de asemenea, la propagarea undelor radio dincolo de limitele liniei drepte. Indicele de refracție depinde de presiunea și temperatura aerului, care scad cu altitudinea. Aceasta duce la o curbură a fasciculului radio, care se învârte spre pământ, îndoind în jurul muchiei sale, ceea ce duce măriți intervalul maxim posibil de recepție fiabilă a transmisiilor de televiziune în comparație cu limitele maxime limitate de condițiile liniei de vizibilitate.

În plus față de efectele normale ale difracției și refracție propagarea radiowave distal facilitează dispersia lor în diverse obiecte metalice terestre într-o masă de clădiri din beton, poduri, turnuri, precum și neregularități în atmosfera superioară. Ca urmare a împrăștierii, apar semnale secundare, care, desigur, sunt mult mai slabe în ceea ce privește puterea semnalului principal.

Cu toate acestea, în cazul în care antena de înaltă performanță și un receptor de televiziune suficient de sensibil poate fi considerată o realizare reală a recepției de încredere a transmisiilor de televiziune datorită fenomenelor menționate mai sus, la distanțe mult mai mari decât distanța dată de formula de vizibilitate directă. Practica confirmă această concluzie. Într-adevăr, înlocuind formula pentru înălțimea emițând 525 de metri (înălțimea turnului de televiziune Ostankino) și antena de recepție de 30 m, vom obține o gamă egală cu 101 km, deși este cunoscut faptul că transmiterea centrului realității TV din Ostankino văzut în mod clar la distanțe mult mai mari.

În consecință, zona în care este posibilă recepția fiabilă a televiziunii poate fi împărțită în două zone: linia de vedere și umbra parțială. În linia de vedere, intensitatea câmpului electromagnetic al semnalului este suficient de mare și recepția este posibilă cu ajutorul antenelor convenționale. Pentru a extinde linia de vizionare a acestui emițător de televiziune pentru a folosi o antenă relativ simplă, poate crește doar înălțimea instalării.

Cu toate acestea, datorită faptului că înălțimea antenei de recepție este de obicei mult mai mică decât înălțimea antenei de emisie, extinderea zonei de vizibilitate în acest fel este nesemnificativă. Deci, în exemplul de mai sus, creșterea înălțimii antenei de recepție de la 30 la 60 m dă o prelungire a liniei de vedere de la 101 la doar 109 km.

În zona penumbra, intensitatea câmpului semnalului este mult mai scăzută decât în ​​linia de vedere, deoarece doar o mică parte a energiei semnalului emis de antena de transmisie penetrează în penumbra. Acest lucru impune utilizarea în zona penumbra pentru o recepție confortabilă a antenelor de înaltă performanță, care diferă de cele comparativ simple în dimensiuni mai mari și un design mult mai complex.

Așa cum am menționat deja, deoarece lungimea de undă este scăzută, efectele difracției sunt slăbite. În același timp, atenuarea semnalului din atmosferă crește datorită absorbției energiei prin diferite particule străine (praf, zăpadă, ploaie, ceață) și molecule de aer. Prin urmare, dimensiunea penumbrei depinde de lungimea de undă, adică de numărul canalului de frecvență.

Cu suficientă putere a transmițătorului TV, când recepționați centrul de televiziune programat. Zona penumbra 200. Distanța limitată de 220 km de emițător funcționând pe 1-2 canale th 160. 180 km de emițător care funcționează pe 3-5 canale th 120. 150 km față de emițător funcționează la 6-12 m canale.

Nu există practic niciun zon al umbrei parțiale pentru gama de unde decimetrice. În plus, există o atenuare sporită a semnalului în atmosferă pentru acest interval. De aceea putem presupune că zona de recepție confidențială a unui transmițător de televiziune cu decimetru este limitată de distanța liniară a vederii redusă cu aproximativ 1,2 ori.

Trebuie remarcat faptul că limitele specificate ale zonei penumbra și limitele zonelor de vizibilitate nu sunt clare, însă într-o măsură semnificativă sunt neclare. În plus, ele sunt foarte aproximative, deoarece nu iau în considerare terenul real.

Dacă pe autostradă există dealuri înalte și bariere montane, distanțele maxime ale recepției confidențiale pot fi mult mai mici și recepția sigură, chiar și la distanțe mici față de transmițător, poate fi absolut imposibilă. În afara zonei penumbra, intensitatea câmpului este practic zero, iar recepția constantă nu este fezabilă nici cu antene de înaltă performanță.

Nikitin V.A. Sokolov BB Shcherbakov V.B. - 100 și o antenă.