Распространение радиоволн за счет дифракции (стр. 1 )

Распространение радиоволн за счет дифракции

Рекомендация  МСЭ-R  P.526-12 (02/2012)

Распространение радиоволн за счет дифракции

Серия P Распространение радиоволн

Предисловие

Роль Сектора радиосвязи заключается в обеспечении рационального, справедливого, эффективного и экономичного использования радиочастотного спектра всеми службами радиосвязи, включая спутниковые службы, и проведении в неограниченном частотном диапазоне исследований, на основании которых принимаются Рекомендации.

Всемирные и региональные конференции радиосвязи и ассамблеи радиосвязи при поддержке исследовательских комиссий выполняют регламентарную и политическую функции Сектора радиосвязи.

Политика в области прав интеллектуальной собственности (ПИС)

Политика МСЭ-R в области ПИС излагается в общей патентной политике МСЭ-Т/МСЭ-R/ИСО/МЭК, упоминаемой в Приложении 1 к Резолюции 1 МСЭ-R. Формы, которые владельцам патентов следует использовать для представления патентных заявлений и деклараций о лицензировании, представлены по адресу: http://www. itu. int/ITU-R/go/patents/en, где также содержатся Руководящие принципы по выполнению общей патентной политики МСЭ-Т/МСЭ-R/ИСО/МЭК и база данных патентной информации МСЭ-R.

Серии Рекомендаций МСЭ-R (Представлены также в онлайновой форме по адресу: http://www. itu. int/publ/R-REC/en.)
Серия	Название
BO	Спутниковое радиовещание
BR	Запись для производства, архивирования и воспроизведения; пленки для телевидения
BS	Радиовещательная служба (звуковая)
BT	Радиовещательная служба (телевизионная)
F	Фиксированная служба
M	Подвижная спутниковая служба, спутниковая служба радиоопределения, любительская спутниковая служба и относящиеся к ним спутниковые службы
P	Распространение радиоволн
RA	Радиоастрономия
RS	Системы дистанционного зондирования
S	Фиксированная спутниковая служба
SA	Космические применения и метеорология
SF	Совместное использование частот и координация между системами фиксированной спутниковой службы и фиксированной службы
SM	Управление использованием спектра
SNG	Спутниковый сбор новостей
TF	Передача сигналов времени и эталонных частот
V	Словарь и связанные с ним вопросы

Примечание. – Настоящая Рекомендация МСЭ-R утверждена на английском языке в соответствии с процедурой, изложенной в Резолюции 1 МСЭ-R.

Электронная публикация
Женева, 2012 г.

©  ITU 2012

Все права сохранены. Ни одна из частей данной публикации не может быть воспроизведена с помощью каких бы то ни было средств без предварительного письменного разрешения МСЭ.

РЕКОМЕНДАЦИЯ  МСЭ-R  P.526-12

Распространение радиоволн за счет дифракции

(Вопрос МСЭ-R 202/3)

(1978-1982-1992-1994-1995-1997-1999-2001-2003-2005-2007-2009-2012)

Сфера применения

В настоящей Рекомендации представлено несколько моделей, позволяющих читателю оценить влияние дифракции на напряженность принимаемого поля. Эти модели применимы к разным типам препятствий и различным геометрическим формам трасс.

Ассамблея радиосвязи МСЭ,

учитывая,

a)        что имеется потребность в технической информации для расчета напряженности поля на трассах,

рекомендует,

1        чтобы для расчета напряженности поля на дифракционных трассах, включая дифракцию над сферической поверхностью Земли или над пересеченной местностью с препятствиями различного вида, использовались методы, описанные в Приложении 1.

Приложение 1

1        Введение

Дифракция формируется только поверхностью земли или другими препятствиями, однако для оценки геометрических параметров, относящихся к вертикальной плоскости трассы (угол дифракции, радиус кривизны, высота препятствия), необходимо учитывать среднюю атмосферную рефракцию на трассе передачи. С этой целью профиль трассы должен быть проведен с учетом соответствующего эквивалентного радиуса Земли (Рекомендация МСЭ-R P.834). Если нет другой информации, то в качестве базового значения может быть принята величина эквивалентного радиуса Земли, равная 8500 км.

2        Базовые концепции

На дифракцию радиоволн над поверхностью Земли оказывают влияние неровности рельефа местности. В этой ситуации прежде чем приступать к дальнейшему изучению методов прогнозирования для данного механизма распространения, в настоящем разделе рассматриваются несколько базовых концепций.

2.1        Эллипсоиды Френеля и зоны Френеля

При исследовании распространения радиоволн между двумя точками A и B пространство между ними можно разбить на семейство эллипсоидов, известных как эллипсоиды Френеля, фокусы которых находятся в точках A и B, и для любой точки M на каждом эллипсоиде выполняется соотношение:

               ,        (1)

где n – целое число, характеризующее эллипсоид (n = 1 соответствует первому эллипсоиду Френеля и т. д.), а λ – длина волны.

На практике обычно предполагается, что распространение происходит по линии прямой видимости (LoS), т. е. явлением дифракции можно пренебречь, если внутри первого эллипсоида Френеля нет препятствий.

Радиус эллипсоида в точке между передатчиком и приемником может быть приблизительно определен в самосогласованных единицах как:

                       (2)

или в практических единицах:

               ,        (3)

где f – частота (МГц), а d1 и d2 – расстояния (км) между передатчиком и приемником в точке, где вычисляется радиус эллипсоида (м).

В некоторых случаях приходится рассматривать зоны Френеля, которые получены в результате пересечения семейства эллипсоидов плоскостью. Зона с номером n является участком между кривыми, полученными от n-го и (n – 1)-го эллипсоидов, соответственно.

2.2        Ширина области полутени

Переход от света к тени определяется областью полутени. Этот переход происходит вдоль узкой полоски (ширина области полутени) на границе геометрической тени. На рисунке 1 показана ширина области полутени (W) в случае передатчика, расположенного на высоте h над гладкой сферической поверхностью Земли, которая определяется как:

                       м,        (4)

где:

       λ:        длина волны (м);

       ae:        эквивалентный радиус Земли (м).

2.3        Зона дифракции

Зона дифракции передатчика простирается от расстояния, соответствующего линии прямой видимости (LoS), где просвет трассы составляет 60% от радиуса первой зоны Френеля, R1, до расстояния, находящегося далеко за пределами горизонта передатчика, где преобладающим становится механизм тропосферного рассеяния.

2.4        Критерий гладкости поверхности препятствия

Если на поверхности препятствия имеются неровности, высота которых не превышает значения Δh,

где:

                       м,        (5)

где:

       R:        радиус кривизны препятствия (м);

       λ:        длина волны (м);

то в этом случае препятствие можно считать гладким и для расчета ослабления можно использовать методы, описанные в пп. 3 и 4.2.

2.5        Изолированное препятствие

Препятствие можно считать изолированным, если между самим препятствием и окружающей местностью нет никакого взаимодействия. Другими словами, ослабление на трассе обусловлено лишь препятствием без какого-либо воздействия от остальной местности. Должны выполняться следующие условия:

–        отсутствует перекрытие между значениями ширины области полутени, связанными с каждым терминалом и вершиной препятствия;

–        просвет трассы с обеих сторон препятствий должен быть не менее 0,6 от радиуса первой зоны Френеля;

–        по обеим сторонам препятствия отсутствует какое-либо зеркальное отражение.

2.6        Типы местности

В зависимости от численного значения параметра Δh (см. Рекомендацию МСЭ-R P.310), используемого для определения степени неровностей рельефа местности, можно выделить три типа местности: