Radiohorisont

Den horisont radio beskriver de steder, hvor direkte (dvs. ikke afbøjede eller reflekterede) radiobølger udgår fra en sender køre nøjagtigt tangentielt til jordens overflade. Det løber normalt i større afstand end den optiske horisont . Den faldende højde med stigende brydningsindeks i atmosfæren forårsager en refraktion af elektromagnetiske bølger mod jorden. Denne brydningsindeksgradient er større for radiobølger (op til ca. 100 GHz) end for lys. Derfor har selv de radiobølger, hvis rækkevidde ikke øges af effekter som ionosfærisk refleksion, et område, der strækker sig ud over den optiske horisont.

Principberegninger

Dette interval ud over den optiske horisont til radiohorisonten er ca. ${\ displaystyle s}$

${\ displaystyle s = {\ sqrt {2 \, R \, h_ {s}}}}$

med som jordradius og som højden på den sendende antenne over jordoverfladen. ${\ displaystyle R}$${\ displaystyle h_ {s}}$

Som en grov tilnærmelse kan man i praksis antage en udvidelse af radiohorisonten med ca. 15% sammenlignet med den optiske horisont. Alternativt kan dette forstås som en tilsyneladende stigning i jordens radius. Som standard antages jordradiusen derefter at være 4/3 større.

Hvis du lægger den gennemsnitlige jordradius på 6370 km i denne formel ganget med faktoren 4/3 for en normal atmosfære (ca. 8500 km), beregnes afstanden fra radiohorisonten i km ${\ displaystyle s}$

${\ displaystyle s = 4 {,} 1 \, {\ sqrt {h_ {s}}}}$

med som højden på den sendende antenne i meter over jordoverfladen.${\ displaystyle h_ {s}}$

Hvis modtageren også er i en relevant højde over jorden, tilføjes de to radiohorisonter. Det kvasi-optiske område kan derefter beregnes ved hjælp af følgende formel : ${\ displaystyle d}$

${\ displaystyle d = {\ sqrt {2R}} \, \ left ({\ sqrt {h_ {s}}} + {\ sqrt {h_ {e}}} \ right)}$

med jordens radius, højden på den transmitterende antenne og højden på den modtagende antenne, begge over jordoverfladen. ${\ displaystyle R}$${\ displaystyle h_ {s}}$${\ displaystyle h_ {e}}$

Hvis der anvendes jordens radius på omkring 8500 km, øget med 4/3, resulterer det kvasi-optiske rækkevidde i km ${\ displaystyle d}$

${\ displaystyle d = 4 {,} 1 \, \ left ({\ sqrt {h_ {s}}} + {\ sqrt {h_ {e}}} \ right)}$

med som højden på den sendende antenne i meter og som højden på den modtagende antenne i meter.${\ displaystyle h_ {s}}$${\ displaystyle h_ {e}}$

På en forenklet måde antager disse formler, at jorden er en sfære. Forskelle i højde i formeringsstien som bjerge og dale tages ikke i betragtning. Disse formler stemmer meget overens med virkeligheden over jævnt terræn eller over havet og bruges ofte som et første skøn ved beregning af forplantningsstien for radiobølger.

Formler til beregning af radiohorisonten fra digitaliserede terrændata kan for eksempel findes i tilsvarende kilder fra Den Internationale Telekommunikationsunion (ITU).

Troposfæriske formeringseffekter som diffraktion, spredning og refleksion tages ikke med i beregningen af ​​radiohorisonten. De får de elektromagnetiske bølger til at sprede sig ud over radiohorisonten (udbredelse over horisonten).

Radarhorisont

Radarhorisonten beregnes ved hjælp af de samme formler. I modsætning til radar over horisonten er et radarsystems funktion baseret på en kvasi-optisk udbredelse af radiobølger. Dette gives kun, hvis radarsystemets radiohorisont og målets radarhorisont overlapper hinanden eller bare rører hinanden.

Se også

• Sigtelinje
• Sigtbarhed

Individuelle beviser

1. ↑ Definitioner af udtryk, der vedrører formering i ikke-ioniserede medier, ITU , anbefaling ITU-R s. 310-9: "Stedet af punkter, hvor direkte stråler fra en punktkilde af radiobølger er tangentielle for jordens overflade. Note 1 - Som en generel regel er radio- og geometriske horisonter forskellige på grund af atmosfærisk brydning. "
2. ^ Radiobrydningsindeks: dets formel og brydningsdata, ITU, anbefaling ITU-R s. 453-9
3. ↑ Definitioner af udtryk, der vedrører formering i ikke-ioniserede medier, ITU, anbefaling ITU-R s. 310-9: "For en atmosfære, der har en standardbrydningsgradient, er den effektive radius på jorden ca. 4/3 af den aktuelle radius, hvilket svarer til cirka 8.500 km. "
4. ↑ ^{a b} Metode til forudsigelser fra punkt til område for jordbaserede tjenester i frekvensområdet 30 MHz til 3000 MHz, ITU, anbefaling ITU-R s. 1546-3
5. ↑ Forudsigelsesprocedure til evaluering af mikrobølgeinterferens mellem stationer på jordens overflade ved frekvenser over ca. 0,7 GHz, ITU, anbefaling ITU-R s. 452-12
6. ↑ Definitioner af udtryk, der vedrører formering i ikke-ioniserede medier, ITU, anbefaling ITU-R s. 310-9, note 1 om udtrykket "transhorison-formering": "trans-horizon-formering kan skyldes en række troposfæriske mekanismer såsom diffraktion, spredning, refleksion fra troposfæriske lag. [...] "
7. ↑ J. Detlefsen i Meinke, Friedrich-Wilhelm Gundlach : Pocket bog af højfrekvent teknologi , 4. udgave, kapitel S1.1 Fundamentals of radarteknologi