Распространение радиоволн

Другое явление, играющее существенную роль при организации  радиосвязи на декаметровых волнах, - замирание. В отличие от замираний на гектометровых  волнах, которые происходят главным  образом вследствие интерференции  поверхностных и пространственных лучей, замирания на коротких волнах обусловлены в основном интерференцией двух или нескольких пространственных лучей, пришедших в пункт приема различными путями. Объясняется это  тем, что передающая антенна излучает волны не в единственном направлении, а в пределах более или менее  широкого угла. Соответственно можно  считать, что на ионосферу падает не один луч, а как бы пучок лучей. Лучи с различными углами возвышения отражаются при различной глубине проникновения в ионизированный слой и достигают поверхности земли в различных точках. Вследствие многолучевого распространения и колебаний электронной концентрации отражающего слоя радиоволны, излученные передающей антенной, достигают точки приема, двигаясь по разным траекториям. В результате на приемную антенну воздействует несколько колебаний с разными амплитудами и фазами, меняющимися во времени. Из-за соизмеримости разности пути лучей с длиной волны замирания получаются более глубокими и быстрыми.

Многолучевое распространение  является также причиной возникновения  эха, когда из-за разности хода в  точку приема приходят лучи с запозданием  на 0,2...1,0 мс. Такой вид искажений  получил название ближнего эха. Иногда радиосигналы за счет многократных отражений  обегают вокруг Земли, вызывая кругосветное эхо.

Несмотря на перечисленные  недостатки и на интенсивное развитие связи в других диапазонах волн, в частности с использованием искусственных спутников Земли, значение связи в декаметровом диапазоне  велико. Декаметровые волны позволяют  при сравнительно небольшой мощности передатчиков осуществлять связь на большие расстояния. Поэтому связь  на гектометровых волнах остается пока основным видом межконтинентальной связи, являясь важнейшим звеном глобальной связи. По этим же причинам данный диапазон частот широко используется для радиовещания на труднодоступные  районы страны и вещания на другие страны.

9. Распространение волн короче 10 м. (УКВ и СВЧ-волны)

Волны короче 10 м распространяются в пределах прямой видимости между антеннами передатчика и приемника, что вытекает из прямолинейности распространения этих волн. Действительно, дифракция практически не свойственна УКВ, и они не могут огибать выпуклости земной поверхности. Степень же ионизации ионосферы недостаточна для отражения этих радиоволн.

Дальность распространения на расстояние прямой видимости составляет: l = 3,6(√h₁ + √h₂) (км), где h₁ и h₂ -высоты расположения передающей и приемной антенн (м).

Таким образом, если поднять  антенны на высоту 25 м (h₁ = h₂ = 25), то расстояние прямой видимости составит 36 км. Для осуществления связи на большие расстояния необходимо между пунктами связи устанавливать промежуточные станции (ретрансляторы), либо поднимать антенны на большие высоты. Первый принцип используется в радиорелейных системах передачи, где промежуточные станции располагаются на расстоянии 50...70 км. Для увеличения зоны обслуживания телевизионного вещания используются антенны, расположенные на башнях большой высоты. Так, высота Останкинской телевизионной башни составляет 525 м.

Связь в пределах прямой видимости характеризуется возможностью одновременного прихода в точку  приема не только прямой волны, но и  волны, отраженной от земной поверхности. Эффект интерференции может привести к резкому снижению напряженности  поля в точке приема. Однако в  отличие от диапазонов гектометровых  и декаметровых волн, интерференционные  явления здесь могут быть сведены  до минимума оптимальным подбором высот  антенн, расстояния между ними и  длины волны.

Диапазон УКВ является, пожалуй, наиболее широко используемым участком радиодиапазона. Большая частотная  емкость этого диапазона и  ограниченный пределами прямой видимости  радиус действия позволяют разместить большое число одновременно работающих станций и осуществлять передачу информации в широкой полосе частот. Диапазон УКВ позволяет одновременно передавать большое число телевизионных  программ, организовать тысячи телефонных каналов и цифровых систем связи. Диапазон метровых и дециметровых волн используется в основном для телевидения, радиовещания и радиосвязи с подвижными объектами. Диапазон сантиметровых  волн отведен для различных видов  многоканальной связи. Эти диапазоны  волн, а также более коротковолновые, используются в радиолокации.

Начиная с диапазона миллиметровых  волн и выше, взаимодействие электромагнитного  излучения со средой имеет принципиально  иной механизм: возникает молекулярное поглощение электромагнитных волн газами атмосферы и водяным паром. Оно  носит резко резонансный характер: энергия поглощается на строго определенных частотах, соответствующих переходам  между энергетическими уровнями молекул и атомов газов и паров, составляющих атмосферу. Свободные  от поглощения области частот называются “атмосферными окнами”. Эти частоты  выбираются для работы РЛС. Кроме  РЛС в ДММВ широкое практическое применение находят радиометрические системы, которые можно разделить  на четыре группы: радиоастрономические, метеорологические, дистанционного зондирования и получения изображений отдельных  объектов.

Заключение

Живые объекты излучают электромагнитные волны. Клетки, ткани и органы являются структурами с точными электрическими характеристиками. Движение зарядов  в организме человека связано  с метаболическими процессами, происходящими  в организме. Огромное количество биохимических  реакций сопровождается разнообразными частотными характеристиками собственного электромагнитного излучения.

Бурное развитие отраслей народного хозяйства привело  к использованию во всех промышленных производствах, в медицине и в  быту электромагнитных волн. Причем в  ряде случаев человек оказывается  подвержен их воздействию. Электромагнитные волны, взаимодействуя с тканями  тела человека, вызывают определенные функциональные изменения. При интенсивном  облучении эти изменения могут  оказать вредное воздействие  на организм человека.

Человек «приручает» электромагнитные волны, создает все более безопасные бытовые приборы, ведь знание природы  воздействия электромагнитных волн на организм человека, норм допустимых облучений, методов контроля интенсивности  излучений и средств защиты от них является совершенно необходимым  для дальнейшего успешного их применения все в более новых  отраслях науки и техники.

Список литературы

1. Аксенович  Л. А. Физика в средней школе:  Теория. Задания. Тесты: Учеб. пособие  для учреждений, обеспечивающих  получение общ. сред, образования  / Л. А. Аксенович, Н.Н.Ракина, К.  С. Фарино; Под ред. К. С. Фарино. — Мн.: Адукацыя i выхаванне, 2004. —  C. 437-440.

2. С.П. Бортников «Безопасность жизнедеятельности» учебно-методический комплекс, Ульяновск, 2004.

3. Т.А. Хван, П.А. Хван. Основы экологии. Серия "Учебники и учебные пособия". Ростов н/Д: "Феникс", 2003. – 256 с.

4. Физика, 9 кл. / А.В. Перышкин, Е.М. Гутник. М.: Дрофа, 2002