Bodenwelle
Bodenwellen sind Radiowellen sich verbreiten parallel zu und neben der Erdoberfläche, folgt dem der Erde Krümmung der Erde. Diese Strahlung ist als bekannt als Norton Oberflächenwelle, oder besser Norton Bodenwelle, weil Bodenwellen in der Funkausbreitung nicht auf die Oberfläche beschränkt sind.
Überblick
Niedriger Frequenz Radiowellenunter 3 MHz, die effizient als Bodenwellen reisen. In der ITU -Nomenklatur umfasst dies (in der Reihenfolge): mittlere Frequenz (Mf), Niederfrequenz (Lf), sehr niedrige Frequenz (VLF), Ultra niedrige Frequenz (ULF), Super niedrige Frequenz (SLF), extrem niedrige Frequenz (Elf) Wellen.
Die Grundausbreitung funktioniert, da Wellen mit niedrigerer Frequenz stärker sind verbeugt um Hindernisse aufgrund ihrer langen Wellenlängen, damit sie dem folgen können Krümmung der Erde. Erdwellen propagieren sich ein Vertikale Polarisation, mit deren Magnetfeld horizontal und elektrisches Feld (nahe) vertikal.
Die Leitfähigkeit der Oberfläche beeinflusst die Ausbreitung von Bodenwellen, wobei leitfähigere Oberflächen wie Meerwasser eine bessere Ausbreitung sorgen.[1] Eine Erhöhung der Leitfähigkeit in einer Oberfläche führt zu einer geringeren Ablassung.[2] Die Brechungsindizes unterliegen räumlichen und zeitlichen Veränderungen. Da der Boden kein perfekter elektrischer Leiter ist, werden gemahlene Wellen abgeschwächt, wenn sie der Erdoberfläche folgen. Die Wellenfronten sind zunächst vertikal, aber der Boden, der als verlustes Dielektrikum wirkt, bewirkt, dass sich die Welle auf dem Weg nach vorne neigt. Dies lenkt einen Teil der Energie in die Erde, in der sie aufgelöst wird,[3] so dass das Signal exponentiell abnimmt.
Anwendungen
Die meisten Langstrecken-LF "lange Welle"Die Funkkommunikation (zwischen 30 kHz und 300 kHz) ist ein Ergebnis einer Grundwellenausbreitung. Mediumwave Funkübertragungen (Frequenzen zwischen 300 kHz und 3000 kHz), einschließlich Bin ausgestrahlt Band, reisen sowohl als Grundwahlen als auch für längere Strecken nachts wie Skywellen. Grundverluste werden bei niedrigeren Frequenzen niedriger, was die Abdeckung von stark erhöht Bin Stationen Verwenden des unteren Ende des Bandes. Das VLF und Lf Frequenzen werden hauptsächlich für militärische Kommunikation verwendet, insbesondere bei Schiffen und U -Booten. Je niedriger die Frequenz ist, desto besser dringen die Wellen in das Meerwasser ein. Elf -Wellen (unter 3 kHz) wurden sogar verwendet, um mit tief untergetauchten U -Booten zu kommunizieren.
Bodenwellen wurden in verwendet Über-Horizont-Radar, was hauptsächlich bei Frequenzen zwischen 2 und 20 MHz über dem Meer arbeitet, was eine ausreichend hohe Leitfähigkeit aufweist, um sie in und aus angemessener Entfernung zu übermitteln ). In dem Entwicklung von RadioEs wurden ausgiebig Bodenwellen verwendet. Frühe kommerzielle und professionelle Radiodienste stützten sich ausschließlich auf lange Welle, niedrige Frequenzen und Bodenwellenausbreitung. Um die Störung dieser Dienste zu verhindern, waren Amateur- und experimentelle Sender auf die hohen Frequenzen (HF) beschränkt, die sich als nutzlos empfanden, da ihr Bodenwellenbereich begrenzt war. Bei der Entdeckung der anderen Ausbreitungsmodi möglich bei Mittelwelle und kurze Welle Frequenzen wurden die Vorteile von HF für kommerzielle und militärische Zwecke offensichtlich. Das Amateur -Experimentieren beschränkte sich dann nur auf autorisierte Frequenzen im Bereich.
Verwandte Begriffe
Mediumwave und Kurzwelle Nach der Nacht nach der Ionosphäre reflektieren, die als bekannt ist als Skywave. Bei Tageslicht die niedrigeren Zeiten D Schicht der Ionosphäre bildet und absorbiert niedrigere Frequenzenergie. Dies verhindert, dass die Ausbreitung von Skywellen bei den Tageslichtfrequenzen sehr effektiv ist. Wenn die D -Schicht nachts aufgelöst wird, reisen Mittelwellenübertragungen durch Skywave besser. Bodenwellen unterlassen Sie enthalten ionosphärisch und troposphärisch Wellen.
Die Ausbreitung von Schallwellen durch den Boden nutzt die Fähigkeit der Erde, effizienter zu übertragen Niederfrequenz ist als Audio -Bodenwelle (AGW) bekannt.
Siehe auch
Verweise
- ^ "Kapitel 2: Bodenwellen". Einführung in die Wellenausbreitung, Übertragungsleitungen und Antennen. Trainings für Marine -Elektrotechnik, Modul 10. Naval Education and Training Professional Development and Technology Center. September 1998. p. 2.16. Navedtra 14182. archiviert aus das Original (PDF (Archiv -Reißverschluss))) zu 2017.
- ^ "Kapitel 2 Ausbreitungsmodi, Abschnitt 1 Bodenwellen" (PDF). Antennen und Funkverbreitung. Abteilung der Armee. Elektronische Grundlagen Technisches Handbuch. US -Regierung Druckbüro. Februar 1953. S. 17–23. TM 11-666.
- ^ Ling, R. T.; Scholler, J. D.; Ufimtsev, P. Ya. (1998). "Ausbreitung und Anregung von Oberflächenwellen in einer absorbierenden Schicht" (PDF). Northrop Grumman Corporation. Progress in Electromagnetics Research. 19: 49–91. doi:10.2528/pier97071800. Abgerufen 2018-05-10.