ΕΚΠΟΜΠΗ ΚΑΙ ΔΙΑΔΟΣΗΗ/Μ

ΚΥΜΑΤΩΝστον ελεύθερο χώρο

ΕΛΕΥΘΕΡΟΣ ΧΩΡΟΣ:

ΌΧΙ ΠΕΔΙΑ : ΜΑΓΝΗΤΙΚΑ, ΒΑΡΥΤΙΚΑ, ΙΟΝΙΣΜΟΣ

ΌΧΙ ΣΥΜΠΑΓΗ ΣΩΜΑΤΑ

JAMES CLERK MAXWELL 1857

Εγκάρσια ηλεκτρομαγνητικά κύματα

ΔΙΑΜΗΚΗ ΚΥΜΑΤΑ ΣΤΟ ΝΕΡΟ

sec/300500.792.299 mc ±=

sec/103 8 mc ⋅=Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα είναι εγκάρσια(η ταλάντωση είναι κάθετη στη διευθ. διάδοσης)ενώ τα κύματα στο νερό διαμήκη.

Σφαιρικό μέτωπο κύματος

P= 24 r

Pt

π

Ένταση Ηλεκ. Πεδίου

Ισχύει Ε=ΖΗ οπου

μ = μαγνητική διαπερατότητα του μέσουε = διηλεκτρική σταθερά του μέσου

Για το κενό Ζ=120π=377ΩP=V2/Z Ηλεκτρικά κυκλώματαP=E2/Z ΗλεκτρομαγνητισμόςΕ2=PxZ=Pt/4πr2 x 120π = 30Pt/r2

/ r για σφαιρικό κύμα

εμ

=Z

PtE 30=

Εκπομπή

Λήψη

Πόλωση

Εξασθένηση

Απορρόφηση

Απορρόφηση των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων από τηνατμόσφαιρα

Επίδραση του περιβάλλοντος

Ανάκλαση

Διάθλαση

Συμβολή

Περίθλαση

Μηχανισμός Ανάκλασης κυμάτων

Διάθλαση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων

Διάθλαση των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων σε μέσομε γραμμική αύξηση των πυκνότητάς του

Συμβολή απευθείας και ανακλώμενου υπό του εδάφουςκυμάτων

Συμβολή κυμάτων. Διάγραμμα ακτινοβολίας

Περίθλαση. (a) Σφαιρικό κύμα (b) Επίπεδο κύμα (c) Δια μέσουμιας μικρής οπής

Περίθλαση κυμάτων από μια ακμή ενός εμποδίου

ΔΙΑΔΟΣΗ Η/Μ ΚΥΜΑΤΩΝ

Το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα

Ευθύγραμμη Διάδοση (οπτική)στο κενό ή στην ατμοσφαιραισχύει για f > HF

Για f < HF : κύματα επιφανείας ή εδάφους

Επιφάνεια γης+Ιονόσφαιρα = ΚυματοδηγόςΑνακλάσεις (πολλαπλές)

Ουράνια ή ιονοσφαιρικά κύματα

Ground Waves(κύματα επιφάνειας)

Πρέπει να είναι κάθετα πολωμέναγια μη - βραχυκύκλωμα τηςΗλεκτρικής συνιστώσας

αλλιώς απόσβεση

Το κύμα αποκτά λόγω διάθλασηςαυξανόμενη κλίση και τελικάοριζοντιώνεται και «πεθαίνει»μετά από ορισμένο αριθμόμηκών κύματος

Διάδοση μέσω κυμάτων εδάφους

Τελικά η εμβέλεια εξαρτάται απότη συχνότητα και την ισχύεκπομπής

Πχ στα VLF απαιτείταιμεγάλη ισχύς

VLF

• <100 ΚΗz

• Ισχύς : ΜW

• 16, 17.8 KHz : εκπομπές χρόνου

(επίσης και στα HF 2.5 MHz)

ΙΟΝΟΣΦΑΙΡΑHF, VHF,UHF

Τα στρώματα της ιονόσφαιρας της γης

Πραγματικό και εικονικό ύψος για ένα στρώμα τηςιονόσφαιρας

Επίδραση της ιονόσφαιρας σε κύματατα οποία εκπέμπονται με διαφορετικές γωνίες

Διάδοση και πολυδιόδευση

Διάδοση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων σε μεγάλες αποστάσεις.(a) Από βορά προς νότο (b) Από ανατολή προς δύση

Ο ραδιοηλεκτρικός ορίζοντας

tt hd 4=

rtrt hhddd 44 +=+=

Υπερδιάθλαση - Τροποσφαιρικός κυματοδηγός

Διάδοση μέσω τροποσφαιρικής σκέδασης

Δορυφόροι χαμηλής τροχιάς

138-144 ΜΗz90 min περίοδος περιστροφήςΚυκλικά πολωμένα σήματα, κεραίες…

Ισχύς εκπομπής<100 W

Κυκλικά πολωμένη στοιχειοκεραίαγια εντοπισμό δορυφόρων σε χαμηλές τροχιές

VSAT

Διαπλανητικές συσκευές μετρήσεων

πχ Pioneer, Voyager κ.λπ1.5 δισ χλμ απόστασηDeep Space κεραίες (d=60m)Ισχύς εκπομπής : 30 WΙσχύς σήματος δέκτη : 10^ -17 W