Электродинамика и распространение радиоволн

Учебно-методическое пособие

Учебно-методическое пособие курса «Электродинамика и распространение радиоволн». В ней рассмотрены физические процессы, происходящие при распространении радиоволн вблизи поверхности и в атмосфере Земли, а также на космических трассах. Рассмотрены особенности распространения радиоволн различных диапазонов. Пособие содержит курс лекций “Основы электродинамики и распространение радиоволн Часть 2. Распространение радиоволн”, содержит набор задач по дисциплине, а также проверочные тесты по всему курсу. Пособие может быть полезно для смежных дисциплин радиотехнического профиля.

Кафедра конструирования и производства радиоаппаратуры

Библиографическая запись:

Шостак, А. С. Электродинамика и распространение радиоволн: Учебно-методическое пособие [Электронный ресурс] / А. С. Шостак. — Томск: ТУСУР, 2018. — 120 с. — Режим доступа: https://edu.tusur.ru/publications/7277
Автор:   Шостак А. С.
Год издания: 2018
Количество страниц: 120
Скачиваний: 23

Оглавление (содержание)

1 ОБЩИЕ ВОПРОСЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ РАДИОВОЛН [1-4] 5

1.1 Классификация радиоволн по диапазонам 5

1.2 Краткая характеристика радиотрасс 6

1.3 Электродинамические свойства природных сред 8

1.4 Типы радиолиний 16

1.5 Распространение радиоволн в свободном пространстве 18

1.6 Особенности распространения радиоволн на реальных трассах 20

1.7 Область пространства, существенно участвующая в формировании поля на заданной линии 23

2 РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЗЕМНОЙ ВОЛНЫ [1-4] 27

2.1 Физические процессы при распространении земной волны 27

2.2 Поле излучателя в освещенной зоне в приближении плоской Земли [2] 30

2.2.1 Интерференционный множитель с учетом сферичности Земли 33

2.3 Поле низко расположенного излучателя в зоне приближения плоской Земли 34

2.4 Поле в зонах полутени и тени при высоко поднятых и низко расположенных излучателях 36

3 РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН В ЗЕМНОЙ АТМОСФЕРЕ [1,2] 39

3.1 Электрические свойства тропосферы и ионосферы 39

3.1.1 Распределение заряженных частиц в ионосфере 39

3.1.2 Диэлектрическая проницаемость и проводимость ионосферы 41

3.1.3 Диэлектрические свойства тропосферы 45

3.2 Преломление радиоволн 48

3.2.1 Общий подход к вопросам распространения радиоволн в атмосфере 48

3.2.2 Траектория волны. Радиус кривизны траектории 49

3.2.3 Траектория радиоволн в ионосфере 54

4 ДИАПАЗОННЫЕ ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ РАДИОВОЛН [1, 2] 58

4.1 Распространение сверхдлинных и длинных радиоволн 58

4.2 Особенности распространения средних волн 59

4.3 Распространение коротких волн 59

4.4 Распространение ультракоротких волн на наземных радиолиниях 63

5 РАСПРОСТРАНЕНИЕ УЛЬТРАКОРОТКИХ ВОЛН НА КОСМИЧЕСКИХ РАДИОЛИНИЯХ 70

5.1 Особенности спутниковой связи 70

5.2 Потери в тракте распространения 71

5.3 Энергетические соотношения на космических радиолиниях 74

5.4 Особенности распространения волн оптического диапазона 76

5.4.1 Общие вопросы распространения волн оптического диапазона 76

5.4.2 Ослабление волн оптического диапазона в атмосфере 76

5.4.3 Нелинейные эффекты в атмосфере при распространении лазерного излучения 79

6 ЗАДАЧИ. РАДИОВОЛНЫ В МАТЕРИАЛЬНЫХ СРЕДАХ 81

6.1 Основные формулы 81

6.2 Примеры решения типовых задач 84

6.3 Задачи для самостоятельного решения 87

7 ЗАДАЧИ. ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ РАДИОВОЛН РАЗЛИЧНЫХ ДИАПАЗОНОВ 91

7.1 Основные формулы 91

7.2 Примеры решения типовых задач 101

7.3 Задачи для самостоятельного решения 106

8 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО КУРСУ ЭЛЕКТРОДИНАМИКА И РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН 112

Тема 1. Элементы векторного анализа 112

Тема 2. Основные положения теории электромагнетизма 113

Тема 3. Уравнения Максвелла 113

Тема 4. Плоские электромагнитные волны 115

Тема 5. Граничные условия для векторов электромагнитного поля 116

Тема 6. Радиоволны в материальных средах 117

Тема 7. Особенности распространения радиоволн различных диапазонов 118

9. СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 119