ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕОБЫКНОВЕННОЙ ВОЛНЫ ДЛЯ

ЭЛЕКТРОНИКА. РАДИОТЕХНИКА
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕОБЫКНОВЕННОЙ ВОЛНЫ
ДЛЯ ЦИФРОВОГО РАДИОВЕЩАНИЯ DRM
ЗЕНИТНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ
Варламов Олег Витальевич,
Старший научный сотрудник НИЛ-6 МТУСИ, к.т.н.
Московский технический университет связи и
информатики (МТУСИ), Россия, Москва,
vov@mtuci.ru
Ключевые слова: цифровое радиовещание, DRM, измерения,
зенитное излучение, необыкновенная волна, ионосферное
поглощение.
Использование зенитного излучения в нижней части диапазона КВ позволяет
организовать радиосвязь и радиовещание на расстояниях от 50 до 500 км при отсутствии
зон радиотени в горных условиях. Однако при минимальной солнечной активности в
ночное время критическая частота слоя F2 опускается ниже выделенного для
радиовещания диапазона 4 МГц. В этих условиях может использоваться
необыкновенная волна, которая способна отражаться на более высоких частотах.
Однако потери при распространении для необыкновенной волны выше, чем для
обыкновенной, и в литературе не приводятся. Выразив потери распространения для
необыкновенной волны через потери распространения для обыкновенной волны можно
устранить неопределенность параметров ионосферы. При этом потери распространения
для обыкновенной волны можно рассчитать по методу Казанцева в зависимости от
критической частоты слоя Е.
Проведенный теоретический анализ позволил оценить дополнительные потери,
возникающие при использовании необыкновенной волны, в зависимости от рабочей
частоты для различных критических частот слоя Е. В ночное время в диапазоне 4 МГц
дополнительные потери могут составлять 3…8 дБ, что не является критичным по
сравнению с отсутствием радиовещания вообще.
Проведенные экспериментальные исследования с передатчиками малой мощности
(200 Вт) показали, что использование необыкновенной волны позволило увеличить
число наблюдаемых часовых интервалов приема с вещательным качеством с 12…13 до
17…18. Напряженность поля для необыкновенной волны в ночное время не намного
меньше, чем для обыкновенной волны. Время существования ионосферных условий для
отражения необыкновенной волны на несколько часов больше, чем для обыкновенной.
Проведенные исследования показали, что при использовании АЗИ в цифровом
радиовещании (в годы с минимальной солнечной активностью, а также в северных
широтах зимой ночью) применение необыкновенной волны в диапазоне 4 МГц может
расширить доступный для вещания интервал времени.
Для цитирования:
Варламов О.В. Использование необыкновенной волны для цифрового радиовещания DRM зенитным излучением //
T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. – 2015. – №1. – С. 32-38.
For citation:
Varlamov O.V. Using the extraordinary wave for digital DRM NVIS broadcasting // T-Comm. 2015. No.1. Рр. 32-38.
32
T-Comm #1-2015
ЭЛЕКТРОНИКА. РАДИОТЕХНИКА
T-Comm #1-2015
33
ЭЛЕКТРОНИКА. РАДИОТЕХНИКА
34
T-Comm #1-2015
ЭЛЕКТРОНИКА. РАДИОТЕХНИКА
T-Comm #1-2015
35
ЭЛЕКТРОНИКА. РАДИОТЕХНИКА
36
T-Comm #1-2015
ЭЛЕКТРОНИКА. РАДИОТЕХНИКА
T-Comm #1-2015
37
ELECTRONICS. RADIO ENGINEERING
USING THE EXTRAORDINARY WAVE
FOR DIGITAL DRM NVIS BROADCASTING
Oleg Varlamov
Moscow Technical University of Communications and Informatics, senior staff scientist, Ph.D., Moscow, Russia,
vov@mtuci.ru
Abstract
Using NVIS radiation in the lower part of HF band allows you to organize radio communication and broadcasting at distances
from 50 to 500 km in the absence of a radio shadow areas in the mountains. However, with a minimum of solar activity during the night F2 layer critical frequency drops below allocated for broadcast 4 MHz band. Extraordinary wave, which can be
reflected in the higher frequencies, can be used under these conditions.
However, the propagation losses for the extraordinary wave are higher than for the ordinary wave, and are unknown in literature. Having expressed the propagation loss for the extraordinary wave through the propagation loss for the ordinary
wave, it is possible to remove uncertainty for the parameters of the ionosphere. And the propagation loss for the ordinary
wave can be calculated by the Kazantcev method depending on critical frequency for layer E.
The theoretical analysis allowed us to estimate the additional loss, arising from the use of the extraordinary wave, depending
on the operating frequency for various critical frequencies of the E layer. At night, in the range of 4 MHz additional losses may
be 3 ... 8 dB, which are not critical - compared with no broadcasting at all.
The experimental results with low-power DRM transmitters (200 W) showed that the use of the extraordinary wave has
allowed increasing number of observed hour intervals with broadcast-quality reception from 12 ... 13 to 17 ... 18. Field strength
for the extraordinary wave at night is not much less than for the ordinary wave. Lifetime ionospheric conditions to reflect the
extraordinary wave is for a few hours more than for the ordinary wave.
Studies have shown that when using a NVIS for digital broadcasting, during a minimum of solar activity, as well as in winter in
the northern latitudes at night applying the extraordinary wave at 4 MHz can increase the available time slot for broadcasting.
Keywords: digital broadcasting, DRM, measurements, NVIS, extraordinary wave, ionospheric absorption.
References
1. Ajzenberg G.Z., Belousov S.P., Zhurbenko Je.M., Shortwave antennas, under the editorship Ajzenberg G.Z, Moscow, Radio i svjaz', 1985,
536 p. [in Russian].
2. Kalinin A.I., Cherenkova E.L., Radiowave propagation and operation of radio lines, Moscow, Svjaz', 1971, 440 p. [in Russian].
3. Marcus C. Walden. 'NVIS Frequency Selection at Mid-Latitudes', viewed 30 January 2014, http://www.hfindustry.com/meetings_
presentations/presentation_materials/2010_aug_hifa/Presentations/5_NVIS_Frequency_Selection_MidLatitudes_August2010.pdf.
4. Ginzburg V.L., Propagation of electromagnetic waves in plasma, Moscow, Nauka, 1967, 684 p. [in Russian].
5. Cherenkova E.L., Chernyshev O.V., Radiowave propagation, Moscow, Radio i svjaz', 1984, 272 p. [in Russian].
38
T-Comm #1-2015