Czasy trwania zaników w liniach radiowych zakresu 6 GHz

Przy projektowaniu systemów radiowych o bezpośredniej widoczności bardzo ważną rzeczą jest znajomość zjawisk propagacyjnych, jakie mogą występować na tych trasach. Głównym zagadnieniem jest propagacja fal radiowych w troposferze i jej wpływ na jakość pracy systemów horyzontowych linii radiowych. Często zdarza się tak, że zaprojektowana linia radiowa pracuje bardzo dobrze przez dziewięćdziesiąt kilka procent czasu roku, a w pewnym niewielkim procencie czasu, tj. tylko przez kilka godzin lub nawet minut, jakość transmisji jest zła i to pomimo tego, że urządzenia są sprawne a strefa Fresnela jest wolna od przeszkód. Sytuacja może być tym bardziej zaskakująca, że poziom mocy emitowanej przez nadajnik jest stały, jak również poziom sygnału odbieranego jest praktycznie bez zmian, a ponadto warunki pogodowe są bardzo dobre, brak jakichkolwiek opadów. Przyczyną tego są właściwości propagacyjne troposfery, a mianowicie zjawisko wielodrogowości.

W artykule przedstawiono przykładowe wyniki pomiarów czasów trwania zaników w liniach radiowych zakresu 6 GHz spowodowanych zjawiskami wielodrogowości.

Linia radiowa 

Schemat blokowy pojedynczego przęsła linii radiowej przedstawiono na rys. 1.

Rys. 1. Schemat blokowy pojedynczego przęsła linii radiowej

Propagacja w torze radiowym odbywa się za pośrednictwem fali przyziemnej. Warunki propagacji fali radiowej zależą od stanu troposfery, a ściślej biorąc od jej dolnej warstwy przylegającej bezpośrednio do powierzchni ziemi, czyli tzw. troposfery.

Troposfera mimo niewielkiej swej wysokości, zawiera ponad 4/5 masy powietrza. Na propagację sygnału radiowego mają wpływ następujące zjawiska zachodzące w troposferze:

• ciśnienie atmosferyczne. Na powierzchni Ziemi średnie ciśnienie atmosferyczne wynosi 1 014 hPa, na wysokości 5 km zmniejsza się prawie dwukrotnie, a na wysokości 11 km spada do 225 hPa.
• zmiana temperatury w zależności od wysokości. Przeciętny pionowy gradient temperatury wynosi -6°C/km.
• skład gazowy troposfery. Na całej swej wysokości troposfera ma jednakowy skład procentowy gazów, taki sam jak na powierzchni Ziemi. Wyjątek stanowi zawartość pary wodnej, która zależy od warunków meteorologicznych i zmniejsza się ze wzrostem wysokości.

Wiatr, temperatura powietrza oraz zawartość wody w atmosferze mogą w różnoraki sposób oddziaływać na propagację fal.