Земляная выпуклость - Earth bulge

Земляная выпуклость это термин, используемый в телекоммуникации, что означает кривизну поверхности Земли, которая ограничивает диапазон методов связи, требующих Поле зрения путь, как высокая частота радиоволны, микроволны, или лазеры.

Расстояние до горизонта

р это радиус Земли, час - высота передатчика (преувеличено), d расстояние прямой видимости

Если предположить, что Земля представляет собой идеальную сферу без неровностей рельефа, Поле зрения расстояние до горизонта от передатчик расположенный на заданной высоте над поверхностью, можно легко вычислить. Позволять р быть радиусом Земли и час быть высотой антенны передатчика. Расстояние прямой видимости d этой станции дается теорема Пифагора;

Поскольку высота станции намного меньше радиуса Земли,

Средний радиус Земли составляет около 6378 километров (3963 миль). (Увидеть Радиус Земли ) Используя одинаковые единицы измерения высоты станции и радиуса Земли,

Но радиус Земли указан в километрах. Преобразование уравнения для расстояние в километрах и высота в метрах,

где это расстояние в километрах и находится в метрах. Таким образом, если высота указана в м. и расстояние в км,

Если высота указана в футов и расстояние в миль,

Конечно, наличие холмов или гор между передатчиком и приемником может уменьшить это расстояние.

Фактический спектр услуг

Приведенный выше анализ не учитывает влияние атмосферы на путь распространения радиочастотных сигналов. Фактически, радиочастотные сигналы не распространяются по прямым линиям. Из-за канализирующего воздействия атмосферных слоев пути распространения несколько искривлены. Таким образом, максимальная дальность действия станции не равна Поле зрения расстояние. Обычно фактор k используется в приведенном выше уравнении

k> 1 означает геометрически уменьшенную выпуклость и более длительный диапазон обслуживания. С другой стороны, k <1 означает более короткий диапазон услуг.

Опыт показал, что при нормальных погодных условиях k является 4/3.[1] Это означает, что максимальный диапазон обслуживания увеличивается на 15%.

для час в м. и d в км.

для час в футов и d в миль ;

Но в ненастную погоду k может уменьшиться, вызывая замирание передачи. (В крайних случаях k может быть меньше чем 1.) Это эквивалентно гипотетическому уменьшению радиуса Земли и увеличению выпуклости Земли.[2]

пример

В нормальных погодных условиях радиус действия передающей станции на высоте 1500 м. относительно приемников на уровне моря можно найти как,

Выпуклость Земли при определенной высоте

Позволять d быть расстоянием в км от наблюдателя до максимальной земной выпуклости, час быть ростом в м выпуклости земли и k фактор выпучивания. [3]Высота выступа земли составляет

который показывает зависимость от расстояния до наблюдателя. Это дает нулевую выпуклость в месте расположения наблюдателей и максимум в ее средней точке. Чтобы доказать уравнение, взяв уравнение для d с участием k фактор сдвига,

Имея и ,

Смотрите также

Ссылки и примечания

  1. ^ Р. Буси: Техническая монография 3108-1967 Высотные радиовещательные станции ОВЧ и УВЧ, Европейский вещательный союз Брюссель, 1967 г.
  2. ^ Этот анализ предназначен для приема с большой высоты до уровня моря. В микроволновое реле ссылки, обе станции часто расположены на возвышенностях.
  3. ^ Фриман, Роджер Л. (2004). Разработка телекоммуникационных систем. Джон Вили и сыновья. ISBN  9780471451334.

внешние ссылки