INTERFERENCA VALOV NAD RAVNO POVRŠINO

INTERFERENCA VALOV NAD RAVNO POVRŠINO

UVOD:

V radijski zvezah slabljenje pogosto povzroča pojav, ki ga imenujemo odboj. Ta je še posebej nevaren, ko sta višini oddajne in sprejemne antene relativno majhni proti njuni medsebojni oddaljenosti, saj je pri nizkih vpadnih kotih odbojnost zemeljske površine -1, ne glede na prevodnost ali neravnost tal. Prav pri majhnih višinah obeh anten nad ravno zemeljsko površino je interferenca med neposrednim in odbitim valom uničujoča in znatno slabi polje na mestu sprejema. Zanimivo pa je, da se pri visokih antenah pojavi nasprotni pojav in se lahko prispevki odbitega in neposrednega vala celo seštejejo v fazi kot posledico tega pa dobimo celo močnejše polje, kot tisto ki bi ga imeli pri neposredni zvezi v praznem prostoru. 

Rezultat ojačanja ali slabljenja take zveze je podan s enačbo:

Levi del enačbe predstavlja slabljenje v praznem prostoru, desni pa dodatek zaradi interference. V primeru radijske zveze, kjer sta višini anten relativno majhni glede na njuno medsebojno oddaljenost, je tudi argument sinusa v zgornji enačbi zelo majhen. Pri majhnem argumentu pa lahko vrednost sinusa nadomestimo kar z njegovim argumentom. V danem primeru lahko opazimo da slabljenje raste s četrto potenco razdalje za razliko od praznega prostora kjer raste le s kvadratom. Iz desnega dela formule lahko razberemo, da se dodatno slabljenje lahko zmanjša le z višjimi antenami (ali manjšo oddaljenostjo, kar pa je skoraj samoumevno).

NAVODILA VAJE:

Ravno zemeljsko površino ponazorimo s kosom pločevine, ki ima za razliko od tal odbojnost ‐1 tudi za večje vpadne kote. Glavna omejitev merilnih inštrumentov je občutljivost merilnika moči (sprejemnika). Kot oddajnik klistronski generator z izhodno močjo nekaj sto mW. Največjo izhodno moč dosežemo z nastavitvijo sklopa na resonator klistrona. Slika 2.2. – Razporeditev in vezava merilnih pripomočkov. Pričakovano nihanje sprejemne moči z višino sprejemne antene nad kovinsko površino je prikazano na Sliki 2.3. Končno postavimo na kovinsko ploščo med sprejemnik in oddajnik oviro, na primer 5 do 10 cm visok kovinski trak v celotni širini plošče. Če nam je prej interferenca zadušila sprejem, se lahko v prisotnosti ovire sprejeta moč tudi poveča. Na prvi pogled nesmiselni pojav imenujemo "ojačenje ovire" in tudi v praksi ta pojav ni prav redek – pogosto je slabljenje radijske zveze preko gorskega grebena manjše kot pa slabljenje zveze preko ravnine.

Ilustracija poskusa: 

MERITVE:

Višina oddajne antene = 15.25cm

Višina ovire = 12,4 cm

Valovna dolžina oddajnika = 7,5 cm

GRAFI:

 

Modra črta predstavlja sprejeto moč brez ovire,

rdeča črta pa predstavlja sprejeto moč z oviro.

KOMENTAR:

Na grafu se v predelu, kjer rdeči graf preseže modrega, zelo jasno vidi zanimivost, ki smo jo omenili v uvodu poročila, kjer se sprejeta moča včasih ob oviri celo poveča. Modra črta tudi dokaj lepo prikazuje vpliv sinusa v enačbi. 

Če dobljeni (modri) graf primerjamo z grafom podanim v navodilih, hitro opazimo razliko v meritvah predvsem pri drugem hribu. Ta je najverjetneje posledica človeške napake, pri merjenju in beleženju rezultatov.