Vyzařování a šíření elektromagnetických vln je oblastí, se kterou se denně setkáváme aniž bychom si to přímo uvědomovali. Elektromagnetické vlny se šíří prostorem, různé druhyvedení je nutí šířit se podle přání uživatele a také při tom i sloužit. Je proto velmi užitečné znát podmínky pro jejich využívání, především v technické praxi. Vždyť přechod na stále vyšší kmitočty nás nutí respektovat vlnovou povahu jevů i v situací, které byly doménou obvodů. Dnes již nikoho nepřekvapí, že úsek vedení mezi dvěma součástkami v počítači je spíše vedením než jen vodivým spojem.
3 pro kulovou vlnu
r
DP
Eef
. Kmitočtovým oblastem malým
útlumem říká atmosférická okna.6 vůči hodnotě vypočtené podle 800H799H(10.2 Spojení přímou vlnou
Přímá vlna šíří volnou atmosférou. Byl
změřen udává decibelech dráhy vlny.1) Zdá se
to málo, ale kmitočtu GHz jsou již decibelové hodnoty útlumu téměř desetkrát větší!
Druhou významnou příčinou útlumu jsou vlastní rezonance molekul atmosférických
plynů, hlavně kyslíku vodní páry.2, dráha 1).
Na vyšších kmitočtech než GHz začíná projevovat dodatečný útlum.30 Σ
= (10. Je-li frekvence šířícího vlnění
blízká některé nich, vlnění značně tlumené.00067.
S rostoucí výškou její hodnota obvyklých podmínek klesá ryzí jedničce. důsledku toho dráha vlny není přímková, nýbrž je
zakřivená směrem Zemi (801H800HObr.2: Atmosférická refrakce
Po určitém zjednodušení dráha vlny obloukem kružnice poloměrem asi 000 km. Každá molekula tvoří totiž složitý elektromechanický
rezonanční systém mnoha rezonančními frekvencemi. 10.2 dB/km.1)
kde Eef efektivní hodnota intenzity pole vzdálenosti vyzařovaný výkon D
je činitel směrovosti vysílací antény.).05 dB/km. Útlum působený vodními
částicemi (hydrometeority) závisí druhu intenzitě srážek kmitočtu vlnění.. Tak dochází velkému útlumu úzkých
kmitočtových pásmech, zatímco mimo útlum malý. Příčinou změna
vlastností atmosféry rostoucí výškou, zejména pokles tlaku. Tomuto jevu říká atmosférická refrakce
nebo atmosférický lom. Jedno „oken“ okolí kmitočtu GHz (délka vlny
4 mm), kde útlum asi 0.
Atmosféra ovlivňuje nejen intenzitu pole, ale trajektorie (dráhy) vln. Např. Protože fázová
rychlost vlny nepřímo úměrná odmocnině permitivity, tak větší výšce šíří vlnění
větší fázovou rychlostí než při zemi. dlouhou, bude zeslabeno 0. mírný déšť mm/hod) způsobí na
kmitočtu GHz útlum asi 0. 10. kmitočtu asi GHz atmosféra chová
téměř jako vakuum, takže intenzitu pole přímé vlny lze počítat podle vztahu 798H797H(4.39),
odvozeného části 799H798H4.108 Fakulta elektrotechniky komunikačních technologií VUT Brně
10. Jednou
z příčin útlumu jsou atmosférické srážky (déšť, sněžení, mlha aj. důsledku toho výškou
mění permitivita. znamená, vlnění, které šíří dešťovou clonou
např.
To hodnota sice velká, ale srovnatelná poloměrem Země proto tento jev není možno
.
Obr. Při povrchu země relativní permitivita atmosféry přibližně 1. kmitočtu GHz však útlum dB/km, působený
molekulami kyslíku
