Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 6. 10 februari 1953 - Ultrakorta radiovågors utbredning i de lägre luftlagren, av Bengt Josephson
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
10 februari 1953
89
Ultrakorta radiovågors utbredning
i de lägre luftlagren
Tekn. lic. Bengt Josephson, Stockholm
Vågutbredningen i ett homogent medium fritt
från störande kroppar sker enligt enkla lagar.
På tillräckligt avstånd från strålningskällan är
radiovågen sfärisk, varvid fältstyrkan är
omvänt proportionell mot avståndet från källan.
Vågen kan över en mindre yta betraktas som
plan och homogen. Dessa enkla
vågutbredningsförhållanden kan i vissa fall anses råda
vid riktade förbindelser mellan marken och ett
flygplan eller mellan två flygplan.
I de flesta övriga fall påverkas emellertid
radiovågorna av jordytan samt vid förbindelser
över större avstånd även av luftens varierande
brytningsindex. I punkter som ligger väl inom
fri sikt från sändarantennen kan fältet erhållas
som resultanten av en direkt och en
markreflek-terad våg. Nära eller bortom horisonten
däremot kompliceras beräkningarna.
Ännu för 10—15 år sedan ansågs allmänt att
vågutbredningen utmed den krökta jordytan
kunde beskrivas av den generella
diffraktions-teorien under antagandet av ett konstant värde
på brytningsindexgradienten. Denna metod,
som ingalunda är enkel, ansågs ge för praktiskt
bruk tillräcklig noggrannhet vid så höga
frekvenser att vågorna ej kastas tillbaka av
jonosfären. Teorin ger därvid som resultat att
räckvidden för mikrovågor begränsas till i huvudsak
fri sikt.
Denna uppfattning kullkastades fullständigt
så snart mikrovågsändare med stora uteffekter
började komma i flitigt bruk. Räckvidderna
blev ofta, speciellt över havsytan, flerfaldigt
större än man väntat. Förklaringen härtill fann
man ligga i inverkan av ett nära havsytan
utbildat luftskikt, i vilket brytningsindex avtar
snabbare än normalt, så att radiovågen bryts
tillbaka mot ytan. Sådana ledskikt uppkommer
i regel genom en kombination av en
temperaturinversion och en snabbt med stigande höjd
avtagande fuktighet. Teorin för
vågfortplantningen i ledskikt utvecklades av H G Booker
m.fl. och ett intensivt forskningsarbete på me-
Bearbetning av föredrag i Svenska Elektroingenjörsföreningen den
15 februari 1952 och vid norska Forsvarets Forskningsinstitutt den
11 juni 1952.
621.396.11.029.64
teorologiska förhållanden i de undre luftlagren
utfördes.
Emellertid har det under de senaste åren visat
sig att atmosfärens inhomogenitet även på helt
andra sätt påverkar de korta radiovågorna. Så
är framför allt fallet i fråga om utbredningen
till punkter mycket långt nedanför horisonten
sett från sändarantennen. De nu kända
fenomenen, förutom ledskiktsutbredning som
härvid bidrar, är radiovågornas spridning i
turbulent luft, radiovågornas partiella, kontinuerliga
reflexion i ett medium med kontinuerligt
avtagande brytningsindex samt deras brytning i
svagt utbildade inversionsskikt i de högre
luftlagren. Teorierna för dessa företeelser är
ytterligt komplicerade och de meteorologiska
förhållanden i atmosfären, som skall vara
utgångspunkt för numeriska beräkningar, är mycket
ofullständigt kända.
Den relativa betydelsen av dessa olika vägar
för energitransporten över långa distanser är
vidare omdiskuterad. Det förefaller emellertid
sannolikt att spridningen bär huvudansvaret
inom cm-vågområdet, medan brytningen i
högre luftlager och möjligen även den partiella
reflexionen har stor inverkan vid längre vågor.
Den sistnämnda företeelsen är hittills minst
utforskad och behandlas ej här.
Fri utbredning
Vi börjar med det enklaste fallet, fri
utbredning i homogen atmosfär. Fältfördelningen
avgörs här helt av sändarantennen, närmare
bestämt av dennas strålningsfunktion f Q), som
uttrycker förhållandet mellan fältstyrkan på
visst avstånd i riktningen Q) i förhållande
till fältstyrkan på samma avstånd i riktningen
<2> = © = 0, dvs. / (0,0) = 1. # är härvid
vinkeln i horisontalplanet och O vinkeln i
vertikalplanet i ett sfäriskt koordinatsystem
vari sändarantennen är placerad i origo.
Koordinatsystemet orienteras vanligen så att
antennens maximistrålning faller i riktningen
<P = 0 = o.
För en isotrop antenn (en hypotetisk antenn
med lika stor strålning åt alla håll) är f — 1
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
