Антенны КВ При передаче сигнала на значительные расстояния через ионосферный скачок принимаемые сигналы подвержены колебаниям: они могут то усиливаться, то ослабевать, изменяя свою интенсивность в течение нескольких секунд. В чём же кроется причина этой нестабильности, с которой сталкиваются радиолюбители.
Сигнал, достигающий антенны вашей станции, может пройти несколько путей от своей исходной станции. Сигналы, исходящие под немного разными углами от передающей станции, могут сталкиваться с различной плотностью ионов в ионосфере и отклоняться обратно к Земле по немного разным путям, но каждый из них всё равно достигнет приёмной антенны.
Сигналы также могут отражаться от неровной поверхности Земли под разными углами, как вертикально, так и горизонтально, что снова приводит к значительным различиям в траекториях между передающей и приёмной станциями. Но как это вызывает замирание сигнала?
Рассмотрим простейший случай, когда на приёмную антенну поступают два сигнала. На рисунках 1-4 один сигнал обозначен красным, а другой — синим.
 |
|
| Комбинация сигналов № 1 | Комбинация сигналов № 2 |
Комбинация сигналов №1:
В первом случае два сигнала прошли несколько разные пути до приёмной антенны, но пришли почти в фазе друг с другом. То есть электрические поля волновых форм выровнены, или синхронизированы, с положительными и отрицательными полупериодами напряжения циклов, усиливая друг друга.
Напряжения электрического поля суммируются приёмной антенной, поэтому хорошо выровненные волны создают на антенне суммарный сигнал, который примерно в два раза сильнее, чем любой из сигналов по отдельности. Это показано на верхней фиолетовой волновой форме, где амплитуда сигнала примерно в два раза превышает амплитуду отдельных волн. Такая высокая амплитуда создаёт относительно сильный сигнал на приёмной антенне.
Комбинация сигналов №2:
На втором графике волны снова прошли разные пути к антенне, но длины путей совпали так, что две формы сигналов почти точно сдвинуты по фазе. Когда красный сигнал имеет пиковое положительное напряжение, синий сигнал имеет пиковое отрицательное напряжение. Когда эти два сигнала суммируются на антенне, сумма положительных и отрицательных напряжений равна нулю вольт, взаимно компенсируя друг друга! (Синий сигнал с очень низкой амплитудой показан фиолетовым цветом в качестве суммы, предполагая, что их выравнивание не совсем точно противоположно).
 |
|
| Комбинация сигналов № 3 | Комбинация сигналов № 4 |
Комбинация сигналов №3:
Конечно, возможны и другие относительные соотношения принимаемых сигналов между двумя крайними случаями: идеальным выравниванием и идеальным несовпадением. Третий сценарий описывает две волны, несколько смещённые по фазе, но не идеально противоположные. Опять же, напряжения электрического поля, представленные в виде амплитуды, будут суммироваться для каждой позиции на осциллограммах, в данном случае создавая промежуточный суммарный сигнал амплитуды.
Можно представить, что существует бесконечное количество возможных комбинаций, приводящих к переменной силе сигнала при суммировании в виде наведённых напряжений приёмной антенны.
Комбинация сигналов №4:
Ещё один фактор, который играет роль, — это поляризация сигнала, как показано на четвертом графике. Сигналы не только будут распространяться по разным длинам пути и иметь переменные фазовые соотношения, но и ориентация колебаний электрического поля будет изменяться во время распространения с пропуском. Сигналы, поступающие на приёмную антенну с поляризацией, идентичной поляризации антенны, будут создавать относительно сильные сигналы (красная осциллограмма) по сравнению с сигналами, поступающими с несовпадающей поляризацией (синяя осциллограмма).
Итак, представьте, что приёмная антенна может объединять два, три, десятки или тысячи сигналов, поступающих по разным путям, и фазовые соотношения всех этих различных волн будут суммироваться в некоторую мощность сигнала на антенне. Учтите также, что поляризация этих сигналов будет несколько различной, что внесёт ещё большую изменчивость в функцию суммирования антенны.
И наконец, учтите, что по мере изменения ионосферных условий плотности и расположения ионного облака с течением времени, и даже по мере перемещения объектов на Земле, от которых могут отражаться сигналы (например, наземных транспортных средств), как фазовые соотношения приходящих сигналов, так и поляризации будут изменяться и смещаться от момента к моменту!
В результате на приёмной антенне происходит ежеминутное изменение мощности суммированного сигнала, что приводит к нерегулярному затуханию сигналов.
WØSTU
