Радио за всички, 15, 1928 Разпространение на електромагнитни вълни в града

РАЗПРЕДЕЛЕНИЕ НА ЕЛЕКТРОМАГНИТНИ ВЪЛНИ В ГРАД.

Ing. NN Shumskaya.

Напоследък в чуждестранната литература има голям брой произведения, посветени на въпроса за разпространението на електромагнитни вълни. Но обикновено се изследва разпространението на вълни на големи разстояния от предавателя. Фирма "Telefunken", публикувано в списанието си "Telefunken-Zeitung" интересна работа S. Климке, се занимава с дистрибуция на енергия проучване в близост до предавателя и изследването на влиянието на различни препятствия, намиращи се между предавателя и приемника. Целта на тази статия е да запознае читателя с горепосочената работа.

Нека първо се докоснем до въпроса как и в какво трябва да се прояви ефектът на препятствието по пътя на разпространението на вълните. Една електромагнитна вълна е вълна от напрежение на електрически и магнитни полета. При нормални условия на размножаване (. Например на нивото на земята) се счита, че електрическото поле Е е насочена вертикално и магнитното - H - хоризонтална и равнината, в която те са перпендикулярни на посоката на разпространение на вълната (виж фигура 1 ..).

Фиг. 1. Електромагнитна вълна.

Когато има някаква пречка в движението на вълните, това съотношение се нарушава, тъй като електрическите и магнитните компоненти ще реагират на него по различни начини. Освен това, посоката на Е и Н може също да се промени. Електрическото поле може да се огъва и да дава, освен вертикалата, и хоризонтален компонент, който в някои случаи може да надвишава вертикалната величина. Всички тези явления ще зависят от свойствата на препятствието, както ще видим по-долу.

Фиг. 2. Схема за измерване.

Да кажем още няколко думи за начина на измерване. На фиг. На фигура 2 е показана схематична схема на приемник - тръбен детектор с детекция на мрежата, в анодна схема, от която се доставя галванометър. При настройване на измерваната станция се наблюдава максимално отклонение на галванометъра при резонанс. Устройство предварително калибрирани стойности директно Е и Н. В измерване на електрическото поле E, чрез детектор намотка L се свързва antenna- малък, когато магнитното измерване поле Н - рамката, тъй като антената е отговор на електрическо поле, и рамката е главно - от магнитни. Снимките на устройството с включена рамка и антена са показани на фиг. 3 и 4. Както можете да видите, устройството е много преносимо.

Фиг. 3. Устройство за измерване на магнитното поле.

Разгледайте резултатите от експериментите за влиянието на къщите. На фиг. 5 показва графиката на промяната в електрическото поле Е, тъй като той се отдалечава от тухлената къща. Хоризонталното разстояние е разстоянието от стената на къщата в метри, а по вертикалната посока - отслабването на електрическото поле в% от нормалната стойност на Е, което се получава, когато препятствието вече не се отразява. Виждаме, че в близост до самата стена полето е отслабено с 80%, а само на разстояние около 30 m става нормално. Що се отнася до магнитното поле, тухлената къща няма никакво влияние върху нея и тя остава същата, както ако тази къща изобщо не беше на пътя.

Фиг. 4. Устройство за измерване на електрическото поле.

Защо се случва това? Силната промяна в електрическото поле се дължи на проводимостта на тухлените стени, така че линиите на сила са концентрирани в стената, както може да се види на фиг. 6.

Промяната в магнитното поле се получава в случай на вихрови токове в стените, причинени от индукция от входящото поле, които взаимодействат с полето, което ги причинява и го променя. Както показва опитът, вихровият ток в тухлата, ако има такъв, е много слаб и поради това магнитното поле в нашия случай остава непроменено.

Фиг. 5. Електрическо поле близо до тухлената къща.

Ситуацията е различна при железобетонните структури, където в котвата могат да се появят силни вихрови течения 2) (фиг.7). Електрическото поле в този случай силно отслабва близо до стените, докато магнитното поле се увеличава от страната, насочена към предавателя, и силно отслабва с противоположната. Този пример ни показва ефекта на вихрови токове. Където посоката на входящото магнитно поле съвпадна с посоката на магнитното поле от вихрови токове, получаваме усилване и когато посоката на вихрови токове се обърна, отслабена.

Изследването на влиянието на дървените къщи показва, че те нямат влияние върху магнитното поле, а върху електрическото, те са слаби. Разбира се, зависи от сухотата на дървото.

Помисленото влияние на къщите върху величината на електрическото поле дава възможност да се каже, че приемащата антена е нерентабилно да се мотае близо до стената, но е по-добре да я вземете настрани, ако е възможно, тъй като това ще спечели в силата на приемане.

Фиг. 6. Концентрация на електрическите линии на сила в тухлена стена.

Помислете сега какво се случва вътре в къщите.

Опитът показва, че електрическото поле в тухлена къща се отслабва, тъй като се спуска от горния етаж до долния. Защото в къща с керемиден покрив в 4-ия етаж на електричното поле е отслабнала с 10-20% през третата - 30-60%, в 2-ри и 60-80% в 1-во до 70-95% ,

Железен покрив, мълнии, тръби и др. Допринасят за още по-слабо поле. В къща с железобетонен покрив, дори в най-горния етаж, обикновено е невъзможно да се открие наличието на електрическо поле. На същия етаж в тесни и малки помещения полето е по-слабо, отколкото например. в голямата зала. Влиянието на тръбите и проводниците се усеща дори в наклона на електрическите линии на сила. Това явление се определя изключително от местните условия. Отслабването на електрическото поле се обяснява с факта, че линиите на сила са концентрирани в стената (виж по-горе). Броят им, които проникват в къщата, зависи от проводимостта на стените и ще бъде по-малък, толкова по-проводима. Извършва се скрининг. Тъй като, докато понижаваме земята, все повече линии на сила се засмукват от стената, приемането на долните етажи е по-лошо, отколкото в горните.

Фиг. 7. Действието на железобетонната конструкция върху електромагнитната вълна.

Що се отнася до магнитното поле вътре в къщите, тогава феноменът е различен. В повечето случаи полето в къщата не се различава от външното поле и приемането на всички етажи е една и съща. Малка промяна в полето се получава, когато се появят силни вихрови токове. Пълното изчезване на рецепцията беше получено само в един случай: когато приемът беше направен под покрива на кулата и този покрив беше направен от медни листове. В този случай екранът се получава от магнитното поле.

Оттук можем да заключим, че приемането на закритата антена е малко предимство, особено в долните етажи на високите къщи. Достъпът до рамката ще бъде почти навсякъде еднакво добра, освен ако няма изключителни условия.

Метални лампи, железни решетки, каменни огради и др. Всичко това оказва влияние върху силата на рецепцията. Разстоянието, до което се променя влиянието на такава пречка, е приблизително равно на нейната височина.

Поради този брой влиятелни фактори приемащата мощност при малка (в града) разстояние от станцията ще зависи от това, което е между предавателя и приемащата точка. Следователно точки със същото мощност на приемане няма да лежат върху кръга, в центъра на който се намира станцията, но на някаква прекъсната линия.

Не е трудно да се провери всичко, което е било казано за опита.

1) За подробности вижте "RV" № 7 за 1928 г. статия Ing. Попова - "Концепцията за електромагнитна вълна".

2) Армировката в железобетонните конструкции се нарича железни скрепителни елементи (греди, пръчки и др.), Които се полагат в бетон.