Способ определения затухания и скоростираспространения электромагнитных волн

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ИТЕЛЬСТВУ

Сеоз Советских

Социалистических

Республии

< >832496 (61) Дополнительное к ввт. свид-ву —. (22) Заявлено 110575 (21) 2133288/18-09 (51)М. Кл. с присоединением заявки Йо

6 01 R 29/08

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23.05,81. Бюллетень Й9 19

Рз) УД (621. 317 (088.8) Дата опубликования описания 250581 (72) Авторы изобретения - "г

v .Я Щ -, и

В.A. Егоров и Б.Г. Неуймин g i цдт,.-, l (71) Заявитель

Ленинградский ордена Ленина н юрд ого

Знамени государственный университет им. A.A. Жданова (54 ) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАТУХАНИЯ И СКОРОСТИ

РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЭЛЕКТРОИАГНИТНЫХ ВОДН

c(a) =

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для обеспечения службы единого времени, при проектировании зон действия и эксплуатации стационарных и передвижных радиостанций различного назначения.

Известен способ определенйя затухания и скорости распространения электромагнитных волн вдоль заданной . трассы, основанный на излучении сигнала, в начале трассы, приеме излученного сигнала в конце трассы и сравнении его с опорным сигналом f1). 15

Однако известный способ не обеспечивает высокую точность.

Цель изобретения — повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, 29 что согласно способу определения затухания и скорости распространения электромагнитных волн вдоль заданной трассы, основанном на излучении сиг нала в начале трассы приеме нзлучен- 25 ного сигнала в конце трассы и сравнении его с опорным сигналом, в конце ,трассы излучают дополнительный сигнал, который используют как опорный, принимают дополнительный сигнал в на- 30 чале трассы, производят сравнение принятых сигналов и излученных сигналов одновременно в начале и в конце трассы и результаты сравнения нормируют один по отношению к другому.

На чертеже приведена диаграмма, поясняющая способ..

Способ осуществляется следующим образом.

Скорость распространения электромагнитных волн С(R) вдоль заданной

I трассы протяженностью R определяется по формуле где С вЂ” скорость распространения волн в стандартной атмосфере;

A — расстояние между излучающими и приемными устройствами, Л вЂ” длина волны в стандартной атмосфере

Ч(й) — фазовая задержка излучаемого сигнала за счет влияния трассы распространения.

Известно также, что фаза радиосигнала, пришедшего от излучающего уст832496 ройства, на входе приемного устройстна,равна

Ф=Ч +Ч + — i (R)I ×

N иьин k n где Ч3„— фаза задающего генератора, входящего н.состав излучаю- 5 щего устройства, V„> . — изменение фазы за счет антенны излучающего устройства;

Ч вЂ” изменение фазы за счет ан- 10

ПР тенны приемного устройства.

В случае, когда приемные устройства располагаются на продолжениях линии, соединяющей излучающие устрой-, ства, в точке 1 расположения прием- 15 ного устройства, соответствующей началу трассы, разность фаэ ф (1) между фазой радиосигнала, пришедшего из излучающего устройства, расположенного н точке 2, и фазой радиосигнала, ZO пришедшего от излучающего устройства, расположенного н точке 3, равна ф()= „®+ „„()+ Ф -, Р)- „,„(з) †„ - („). l В точке 4 расположения приемного устройства аналогично имеем.

4(2)=Y)r(1)+V„q(2)+V(R+r) V гФ 9 (М Ф «+1 и ъ

Измерения величин Ф (t ) и ф (2 ) про- 30 изводят одновременно. Используя величину Ф (1) н качестве нормирующей по отношению к величине Ф(2), получаем

q(v„)+q(r ) 35

1 ф(2.)-ф(4) p y(a+t )+® Я4." ) .2- Л 2. где r u r — расстояния между при1 емным и излучающим устройствами, расположенными соответственно в 40 начале и в конце трассы.

Из теории распространения радиоволн известно, что в волновой зоне фаэоная задержка радиосигнала за счет 45 конечной проводимости трассы медленно изменяется в пределах длины волны. .Если расстояния r u r порядка длины волны, а R более 100 Л,то с точностью ро первых единиц градусов можно счи тать P(R r;)= e(R+r )=q(q), т.е. (<) Ф(Л)-Ф(4 R Ч()+Ч(г,)

2 Л 2.. 55

Таким образом, с погрешностью около 4 это выражение можно представить в ниде

1 ф() -ф() ;2

R 60 л - -О,ОЗвф,„

Иэ этого выражения следует, что предлагаемый способ позволяет повысить точность определения скорости $5 распространения электромагнитных волн по сравнению с известным способом дальномера за счет того, что неизвестйые фаэовые характеристики антенн М„ „ и Ч„р не входят в результаты измерений.

С другой стороны, наличие двух излучающих устройств, одно иэ которых используют в качестве опорного генератора, позволяет вообще исключить из состава измерительной аппаратуры сложные и дорогостоящие атомные (или молекулярные) стандарты частоты.

Вместо стандартов с относительной стабильностью 10 в качестве задающих генераторов излучающих устройстн можно использовать простые кварцевые генераторы с относительной стабильностью 10, которые вполне обеспечивают автоподстройку излучающих устройств по частоте и кратковременную стабильность.

Для определения затухания электромагнитных волн в предлагаемом способе в точках расположения приемных устройств дополнительно измеряют отношение амплитуды радиосигнала, пришедшего от излучающего устройства, расположенного в точке 2, к амплитуде опорного радиосигнала, в качестве которого используется амплитуда излучающего устройства, расположенного в точке 3.

В точке 1 расположения приемного устройства отношение амплитуды радиосигнала от излучающего устройства, расположенного в точке 2, к амплиту-. де радиосигнала от излучающего устрой.ства, расположенного в точке 3, равно

a+v ()

Л(.1) где р„ и Рз — соответственно мощности излучения излучающих устройств;

Ы „ 1и @(ger — затухание электромаг1 нитных волн эа счет конечной проводимости трассы г, и К+г, В точке 4 расположения приемного устройства аналогично получаем

Р а г, 4l(<+ з.)

R, 7(а,Г

Измерения величин А(1) и А(2) производят одновременно. Используя величину A(l) в качестве нормирующей по отношению к А(2), получаем

A(»

А()

Из теории распространения радиоволн известно, что в волновой зоне затухание радиосигнала эа счет конечной проводимости трассы медленно ме832496 формула изобретения

Г2

1 г! Z

Составитель A. Кузнецов

Редактор Н. Пушненкова Техред Е. Гаврилешко Корректор Г. Решетник

«

Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3537/60

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 няется в пределах длины волны. Если расстояния г„ и г порядка длины волны -, а R — более 100 l., то с точностью до одного процента х

Таким образом, в предлагаемом способе по результатам одновременного измерения отношений амплитуд радиосигналов от излучающих устройств, расположенных в точках 2 и 3, в точках 1 и 4 расположения приемных уст- 15 ройств полностью определяют величину, затухания электромагнитных волн W(R) вдоль заданной трассы.

Использование предлагаемого способа позволяет одновременно произво- Щ дить определение как затухания сигнала, так и скорости его распространения, упростить аппаратуру, применяемую для излучения и приема радиосигнала, повысить точность определенйя затухания и скорости распространения радиоволн.

Способ определения затухания и скорости распространения электромаг- . нитных волн вдоль заданной трассы, основанный на излучении сигнала в начале трассы, приеме излученного сигнала в конце трассы и сравнении его с опорным сигналом, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности, в конце трассы излучают .дополнительный сигнал, который используют как опорный, принимают дополнительный сигнал в начале трассы, производят сравнение принятых сигналов и излученных сигналов одновременно в начале и в конце трассы и результаты сравнения нормируют.один по отношению к другому.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. BUrgess B. .An exper!вепса1

dermination of the phase delay of

VLE radio waves, propogatisng over

great distances ".Рroc. Conl on HF,LF. .ап4 VLF Radio Propogation in London, Eng1and", 8-10, Nov.,1967., inst ..

El ectron i ña1 Eng., Conference Pub 1 i сation, 1967, р. 159-164.