Излучение радиоволн в свободном пространстве и над ровной поверхностью

Этот случай может иметь место в авиации и космонавтике при исследовании человека, а также птиц в полете. При этом излучатель поднят над землей на высоту, намного большую длины волны. Напряженность электрического поля в направлении максимального излучения можно определить для этого случая по формуле [64, 78].

где /", — амплитуда тока, А; /_д — действующая длина излучателя, м; А._в — длина волны, м; R_;l — расстояние от вибратора до точки приема, м; 0_Н — множитель, характеризующий направленные свойства излучателя. Иногда Е_т удобнее выражать через мощность излучателя Р:

где Д — коэффициент направленного действия (КНД) излучателя.

В качестве излучателя в биотелеметрии используют различного рода антенны. Основное требование, предъявляемое к ним, — круговая диаграмма направленности, позволяющая осуществить прием информации при любом естественном положении биообъекта. Такой антенной наиболее часто служит простейший излучатель в форме вибратора. Эдс элементарного вибратора определяется выражением.

где Р = 40п²Р_т(1 / Д)²; / — длина вибратора.

Для антенн других типов Е_т и мощность Р, создаваемую в приемной антенне для условия свободного распространения, оп ределяют общим выражением (5.6), причем Р можно рассчитать по формуле.

где Д, и Д, — КНД соответственно излучателя и приемной антенны.

Следует, однако, отметить, что на практике в точке приема кроме прямой всегда есть еще отраженная волна. В этом случае для небольших расстояний с учетом того, что в наземных условиях для целей биотелеметрии обычно используют метровый диапазон УКВ, Е_т в точке приема можно определить по интерференционной формуле Введенского [64, 78]:

где /г, и h₂ — расстояние от поверхности земли передающей и приемной антенн.

Если трасса проходит по пересеченной местности, в точку приема может попасть несколько отраженных лучей. Расчет напряженности в этом случае очень усложняется и при большом числе отражающих препятствий становится практически невозможным.