Техника - молодёжи 1954-02, страница 26

I

Кандидат технических наук В. КУЗНЕЦОВ

На заре своего развития радиотехника применяла очень длинные волны. Одной из главных причин их использования было стремление увеличить дальность радиосвязи: более длинные волны лучше огибают земной шар. Диапазон коротких волн считался бросовым, и его предоставили в распоряжение радиолюбителей.

В 1922 году радиолюбители, по существу, «открыли» для радиотехники короткие волны. Они обнаружили, что при сравнительно небольших мощностях радиопередатчиков короткие волны отлично распространяются на расстояния даже бблыиие, чем самые длинные волны. Радиослушатель знает, что на коротких волнах можно «поймать» самую отдаленную радиостанцию.

Рубежом, ниже которого радиоволны теряли свойства дальнобойности, оказалась волна порядка "10 м. Волны меньшей длины, называемые ультракороткими, как показывал опыт, обычно не отражаются верхними, ионизированными слоями атмосферы, а пронизывают эти слои насквозь и уходят в мировое пространство. Поэтому примерно до тридцатых годов считали, что ультракороткие волны распространяются прямолинейно. Это означает, что на волнах короче 10 м можно получить дальность радиопередачи только в пределах прямой видимости — до линии горизонта. Если бы Земля была плоской, то горизонт был бы удален безгранично далеко. Но Земля имеет шарообразную форму, и выпуклость Земли ограничивает дальность прямой видимости. Естественным было ожидать, что дальность приема телевизионных передач, ведущихся на ультракоротких волнах, также должна ограничиваться дальностью прямой видимости.

Отодвинуть линию горизонта нам помогает высота. Все знают, что с вершины высокого холма или горы открываются значительно большие просторы. Для увеличения дальности телевизионных передач используют этот же принцип: передающую, а также и приемную антенну стараются поднять повыше. Если пункты передачи и ахриема находятся на одинаковой высоте над уровнем моря -и между ними нет ^больших неровностей местности, то при высоте (приемной антенны 10—20 м расстояние прямой «видимости между обеими антеннами составляет 55—60 км. Казалось бы, дальность приема 'московских телевизионных передач этим и ограничена.

Но у радиолюбителей на редкость беспокойный характер. Радиолюбители городов, сел и деревень, удаленных от Москвы на 100 км и более, горя желанием «видеть Москву», строили, совершенствовали, создавали свои конструкции телевизоров, настойчиво стремились получить хотя бы самое туманное, расплывчатое изображение. Во многих случаях вначале удавалось уловить только звуковое сопровождение те

При переходе в более плотную среду траектория камня резко изменяется вследствие того, что его скорость уменьшается. Подобное явление происходит со световыми и радиоволнами.

Рис. Н. СМОЛЬЯНИНОВА

левизионной передачи. Но вот стали поступать одна за другой радостные вести. Московские телевизионные передачи удалось принять в Серпухове (90 км от Москвы), в Александрове (105 км от Москвы) и в других пунктах Московской области. Прошло немного времени, и радиолюбители Калинина (160 км от Москвы), Владимира (180 км от Москвы), Тулы (180 км от Москвы), Рязани (180 км от Москвы) и других пунктов, находящихся от Москвы на расстоянии, значительно превышающем 100 км, сообщили о том, что и они «видят Москву». Правда, прием был не всегда одинаково четкий, бывали дни, когда вообще не удавалось ничего принять. Все же это была победа.

В настоящее время пытливыми радиолюбителями оказалось завоеванным уже расстояние в 250 км, -телевизионные передачи Москвы смотрят в Ярославле и Иванове. В Харькове почти регулярно принимается звуковое сопровождение передач Киевского телевизионного центра (расстояние более 400 км).

Передачи Московского телевизионного центра принимались даже... в Бельгии и Голландии — на расстоянии более чем в 2 тыс. км. И такие случаи сверхдальнего приема нередки.

Если ультракороткие волны распространялись бы прямолинейно, то для приема телевизионной передачи, например, в Туле пришлось бы устанавливать приемную антенну на высоте почти в километр. В действительности же опыты по дальнему приему телевидения в Туле дали хорошие результаты при антеннах высотой лишь в десятки метров. Почему? Чем же это все объясняется?

Вспомним миражи. Ведь видят же иногда местность, находящуюся далеко за пределами горизонта. Не имеем ли и мы на ультракоротких волнах дело с подобным явлением — радиомиражем?

Когда говорят о прямолинейности распространения лучей света и ультракоротких волн, то допускают неточность. И свет и ультракороткие радиоволны распространяются прямолинейно только в однородной среде, какой является, например, пустота. Атмосфера же, в особенности ее нижние слои (высотой до 10 км), но является однородной средой. Влажность, давление и температура воздуха значительно изменяются по мере увеличения высоты, вследствие чего оптическая плотность различных слоев атмосферы неодинакова.

В связи с неоднородностью атмосферы световые лучи, проходя через ее слои, преломляются, потому что скорость распространения света в этих слоях неодинакова. Показатель преломления той или иной среды равен отношению скорости распространения света в пустоте к скорости его распространения в дайной среде.

Преломлением световых лучей в атмосфере - рефракцией — и объясняются миражи. Световые же волны — это «радиоволны» очень маленькой длины (доли микрона). В большинстве случаев законы распространения для света остаются справедливыми и для радиоволн.

Показатель преломления радиоволн для пустоты равен 1, а для воздуха его значение несколько превышает 1. Это означает, что в воздухе радиоволны распространяются с меньшей скоростью, чем в пустоте, где эта скорость равна примерно 300 тыс. км/сек.

При увеличении высоты показатель преломления уменьшается, стремясь к единице. А это ведет к увеличению скорости распространения радиоволн с высотой и, следовательно, к искривлению их траекторий.

ш >