Константы А а В после введения обозначения yB=jKi описываются выражениями

А{1х-УвЁх)/{у1-у1). (3.38)

В = (vbЛ-УлёМу1-у1) . (3.39)

Рассмотрим реакцию воздушной линии связи, нагруженной на сопротивления, равные волновым, при воздействии на нее вертикально-поляризованной электромагнитной волны с временной зависимостью £(/) =тажехр(-at), которая в первом приближении соответствует форме МЭМП грозы.

Амплитудное значение волны напряжения в воздушной линии как функции частоты определится из выражения (3.23) после подстановки .в него значений соответствующих параметров. Прене- брегая бесконечно малыми по сравнению с величинами и осу-ацествляя несложные математические преобразования, получаем

и (ш) ?Уо.К /[ (/ + (3.40)

Тогда

(0 = t/oexp(-aO

2 Vat

J ехр (uf) dw,

(3.41У

где - {Ешах.ъОв{Нв, Ф, ф)]/к йр-оОз; masc-b -максимальное

значение напряженности электрического поля вертикально-поляризованной электромагнитной волны; Ов {Дв, Ф, Ф) = [ (1 +Дв) X Xcos ф]/:[2 (1-cos фcos ф)] - коэффициент направленности воздействия, учитывающий направление распространения электромагнитной ВО.ПНЫ и ее поведение на границе воздух - земля для верти-жальной поляризации (рис. 3.19).

Максимальное напряжение, наведенное в линии.

ехр {-at)

J ехр {w) dw

= 0,6Шо

т достигается при tmax=0,85/a.

При этом максимума наводки можно ожидать тогда, когда вертикально-поляризованная волна МЭМП будет распространяться шо касательной, а точнее, почти по касательной к поверхности земли в направлении трассы линии связи.

Рис. 3.19. Зависимость коэффициентов направленности воздействия от геометрических параметров

о 10 ZD 30 40 JO 60 70 ip,spad

При воздействии на воздушную линию связи горизонтально-поляризованной электромагнитной волны МЭМП напряжение в линии

u(t)

.Dr (/?r.. ф)

aVeo

ехр i-at).

(3.42).

где Етах.г - максимальное значение напряженности электрического поля горизонтально-поляризованной волны; Dr{Rr, Ф.Ф) = [(1- --г) sin ф]/(2(1-cos ф cos ф)] - коэффициент направленности воздействия при горизонтальной поляризации волны МЭМП (рис 3.;19).

На рис. 3.20 и 3.21 приведены импульсы, наводимые в воздушной линии связи при воздействии на нее МЭМП грозы вертикальной и горизонтальной поляризации. Характеристики МЭМП выбирались соответствующими полям дальней зоны излучения гро-зовото разряда с параметрами Етах=10 В/м; а=1,5-110 с-. При этом предпо.пагалось, что линия связи представляет собой бесконечно протяженный совершенный проводник. Диэлектрическая проницаемость земли и ее проводимость не зависят от частоты н 0з - = 10-2 См/м.

Как видно из приведенных графиков, амплитуда напряжения в воздушной линии связи при воздействии электромагнитной волны грозового разряда с вертикальной поляризацией превышает 20 кВ (см. рис. 3.20). Такое относительно большое значение наведенного напряжения при достаточно низкой амплитуде напряженности электрического поля помехи объясняется характером нарастания напряжения типа бегущей волны и потерями в грунте. В реальных воздушных линиях связи форма и амплитуда наведенного напряжения может отличаться от приведенной из-за неизбежных потерь в них.

20 Г6 72

200 400 еОО 800 t,MKD

200 400 600 800 t,MKc

Рис. 3.20. Реакция воздушной линии связи на вертикально-поляризованную электромагаитную волну грозы црн ее падении под углом 80° к вертикали (приведено абсолютное значение)

Рис. 3.21. Реакция воздушной лткп связи на горизоитально-поляризован-ную электромагиитиую волну грозы при ее падении под углом 80° к вертикали (приведено абсолютное-значеиие)

в случае горизонтальной поляризации волны (см. рис. 3.21) пиковое значение наведенного напряжения в линии связи ниже, чем при вертикальной поляризации волны МЭМП. При этом существенно уменьшилась длительность наведенного импульса напряжения. Время же нарастания импульса в рассматриваемом случае из-за сделанных допущений об идеальности линии и бесконечно малого фронта воздействующей импульсной МЭМП равно нулю. В реальных линиях фронт импульса наведенного напряжения отличен от нуля и определяется индуктивностью, собственным омическим сопротивлением воздушной линии и фронтом падающей волны импульсной МЭМП.

Отрицательные значения напряжения, полученные в результате решения, свидетельствуют о том, что направления тока и напряжения в действительности соответствуют обратным по сравнению с теми, которые были выбраны первоначально.

3.2.2. МОЩНЫЕ РАДИОПЕРЕДАЮЩИЕ СРЕДСТВА

Формирование характеристик ЭМО, создаваемых антеннами радиопередающих средств (РПС), ©о многом зависит от влияния проводящих свойств земли на распространение радиоволн от места их излучения до рассматриваемой области. В этой связи электромагнитные влияния РПС на воздушные линии целесообразно рассматривать в двух аспектах. Во-первых, влияние мощных РПС на воздушные линии связи в зоне прямой видимости , когда их электромагнитное излучение оказывает непосредственное воздействие на линию связи и влиянием проводящих свойств земли на процессы наводок можно пренебречь. Во-вторых, электромагнитное влияние РПС я а воздушные линии связи с учетом процессов распространения радиоволн над проводящей поверхностью земли.

Первый случай характерен в основном для влияния РЛС на линии связи, второй - при электромагнитном воздействии мощных РПС, которые имеют по сравнению с РЛС более длинноволновый рабочий диапазон, а их антенны более широкую диаграмму направленности.

В основу теории электромагнитного влияния положен принцип воздействия радиопомех не на всю линию связи, как это делалось ранее, а только на ее отдельные части. При этом достаточно определить напряжения в начале и конце участка линии, подверженного влиянию, чтобы впоследствии оценить токи и напряжения на нагрузке линии связи. Электрически длинная линия связи, которая подвержена внешнему электромагнитному воздействию на участке /, может быть замещена отрезком линии длиной / с нагрузкой, равной волновым сопротивлениям линии связи, которые будут оказывать на рассматриваемый участок эквивалентное отброшенным частям линии влияние. Тогда из (3.36) нетрудно получить значения напряжения в начале и конце отрезка линии длиной /, подверженного внешнему электромагнитному влиянию: