bélyegkép|Felületi hullámterjedés A felületi rádióhullámok Föld kidomborodásának következtében fellépő diffrakciós elhajlás hatására jönnek létre. Fontos szerepük van a hosszú- és középhullámú rádióhullámok terjedésében.
Ez az elhajlás nem csak a Föld görbületén történik meg, hanem hegyek, hegyláncok talajának mentén is. A hosszú- és középhullámú rádióállomások tervezésénél a hatótávolság meghatározásához ez a terjedési mód elsődleges tényező.
Ezen a módon terjed a solti adóállomásról sugárzott Kossuth Rádió adása is az 540 kHz-es középhullámon. A felületi hullámoknak köszönhetően a Bükk- vagy Mátra hegyeinek átellenes oldalán is kiváló minőségben hallható. Csillapítás csak a keskeny völgyekben, szakadékokban figyelhető meg, főként abban az esetben, ha a völgy átmérője kisebb a hullámhossznál. ( 540 kHz esetén 555 m )
Erős csillapítás figyelhető még meg alagutakban, vagy nagyobb hidak alatt.
Elmélete A felületi hullám a Föld görbülete és a hullámhossznál nagyobb méretű terepakadályokon bekövetkező diffrakciós elhajlás következtében jön létre. Minél rövidebbek a hullámok, annál gyengébben jelentkezik a diffrakció, annál nagyobb csillapítást szenvednek a felületi hullámok.
A hullámterjedés erősen függ a talaj anyagi összetételétől. A legerősebb felületi hullámterjedés tengervízen figyelhető meg, a leggyengébb száraz homoktalajon vagy jégen.
További fontos tényező még a felületi hullámok terjedésében a talajvíz szintje, a talajban oldott ionok, vagy egyéb fémes összetevők mennyisége.
Csillapítás számítása Α csillapítási tényezőt az alábbi képlettel közelíthetjük:
A - csillapítási tényező σ - a talaj fajlagos vezetése (Sm) ε - a talaj dielektromos állandója λ - az üzemi hullámhossz (m) Ha a távolság függvényében szeretnénk kiszámítani a csillapítást, akkor az adott távolsághoz tartozó szabadtéri csillapítást és a csillapítási tényezőt összeszorozzuk:
#include <stdio.h> #include <math.h>
// compile: gcc feluleti.c -lm -o feluleti
float sigma, epsilon;
void get_se(){ int n; printf("A talaj adatai:\n"); printf("1:Tengervíz\n2:Édesvíz\n3:Nedves talaj\n4:Átlagos talaj\n5:Száraz homoktalaj\n"); printf("254:Megadás kézzel\nVálasz:"); scanf("%d",&n); switch(n){ case 1: sigma=5;epsilon=80;break; case 2: sigma=0.005;epsilon=80;break; case 3: sigma=0.02;epsilon=30;break; case 4: sigma=0.01;epsilon=15;break; case 5: sigma=0.0005;epsilon=3;break; default: printf("A talaj fajlagos ellenállása (Sm):");scanf("%f",&sigma); printf("A talaj dielektromos állandója:");scanf("%f",&epsilon); break;
float A_s(float lambda, float sigma, float epsilon){ return 1/(pow(epsilon*epsilon+((60*lambda*sigma)*(60*lambda*sigma)),0.25)); }
float A_V(float lambda, float R){ float av=(4*M_PI*R)/(lambda); return av*av; }
void main(){ float lambda,As,Av,A,R; printf("Hullámhossz (m):");scanf("%f",&lambda); printf("Távolság (m):");scanf("%f",&R); get_se(); As=A_s(lambda,sigma,epsilon); printf("A felületi hullám csillapítási tényezője: %f\n",As); Av=A_V(lambda,R); A=Av*As; printf("Szabadtéri csillapítás: %f (%f dB)\n",Av,10*log10(Av)); printf("Effektív csillapítás: %f (%f dB)\n",A,10*log10(A)); }Belátható, hogy pontos eredmény csak akkor számítható, ha az összeköttetés nyomvonalán pontosan ismerjük a talaj tulajdonságait.
615x615px
Egy speciális eset a tengervíz fölötti diffrakciós felületi hullámterjedés csillapítása. Ez akkor áll fenn, amikor az átvitel nyomvonala teljes egészében a tenger fölött történik. Ennek számítására az Austin - Cohen formulát használják:
At - Tengervíz feletti csillapítási tényező α - két hely közötti navigációs szögtávolság (rad) d - a két pont távolsága (km) λ - az üzemi hullámhossz (km)
Gyakorlati jelentősége A gyakorlatban 2 MHz alatt lehet használni ezt a terjedést rádiósszeköttetések létesítésére. 300 kHz alatt akár több száz km is áthidalható. 10 kHz alatti frekvenciákon különösen nagy távolságú összeköttetések hozhatók létre, ugyanis ebben a tartományban mind az ionoszféra, mind a talaj jól vezet, viszont gyakorlati haszna nincs, mivel nagyon kis sávszélesség vihető át, és hatalmas méretű antennákra lenne szükség.
Jegyzetek
Kategória:Rádió Kategória:Távközlés Kategória:Távközlési technika Kategória:Amatőr rádiózás Kategória:Rádiófrekvenciás hullámterjedés