Rádióhullámok terjedése rossz hullámvezető közegben
Ez a szócikk/szakasz most épül, még dolgoznak az első verzión! |
A rádióhullámok gyakorlati alkalmazása során sokszor előfordul, hogy a terjedés nyomvonala nem ideális közegben történik. A gyakorlatban rossz hullámvezető közegnek számítanak az épületek, erdők, vagy bármilyen tereptárgy, ami a terjedés útvonalára esik. Nagyobb frekvenciákon a köd, eső is jelentős hatást gyakorol a terjedésre.
Olyan alkalmazásokban, ahol az átvitel a talaj vagy a víz szintje alatt történik, ott elengedhetetlen a rossz hullámvezető közegben való terjedés folyamata.
A rossz hullámvezető közeg definíciója[szerkesztés]
A rosszul vezető közegek két paraméterrel jellemezhetőek:
- ε: dielektromos tényező (F/m)
- σ: fajlagos ellenállás (S/m)
Az rosszul vezető közegben a terjedés során a rádióhullámok energiája elnyelődik, az elnyelődés során örvényáramok lépnek fel a közegben. Kétféle örvényáramot különböztetünk meg, eltolási és vezetési áramot. Az eltolási és vezetési áramok áramsűrűségének aránya a következőképp írható fel:
A rossz hullámvezető közegben történő terjedés leírásáhaz az álábbi két tényező használható:
Terjedés rossz hullámvezető közegben[szerkesztés]
A rosszul vezető közegben való terjedés során megtartja merőleges struktúráját
A rosszul vezető közegben elnyelés lép fel. Az elnyelés annál nagyobb, minél jobb elektromos vezetéssel rendelkezik a közeg. Ha Jvez>>Jelt, akkor a csillapítás a következő egyszerűsített alakkal írható fel:
tehát az elnyelés növekszik a közeg fajlagos vezetésének növekedésével és a hullámhossz csökkenésével.
Rosszul vezető közegben a terjedési sebesség
Rosszul vezető közegben a terjedés során az elektromos és a mágneses tér között időben
térben pedig
fázistolás lép fel.
A rosszul vezető közegben a hullámhossz mindig kisebb, mint vákuumban, vagy levegőben:
Mivel az n értéke frekvenciafüggő, így a terjedési sebesség is frekvenciafüggő. Az ilyen közegeket diszpergáló közegnek is nevezzük. A jel diszpergáló közegben való terjedését a jelalak torzulása is kíséri. A hullám energiájának terjedése ettől eltérő, úgynevezett csoportsebességgel megy végbe: