Дифракция (огибание) и рефракция (преломление)


Если приемная антенна удалена настолько, что выходит за пределы прямой видимости, сигнал в точке приема не сразу уменьшается до нуля, как можно было бы предполагать. Он уменьшается постепенно. Возможность приема за пределами горизонта обусловлена двумя факторами, которые до сих пор не принимались нами во внимание, а именно, дифракцией и рефракцией. Волны любой природы — звуковые, световые или радиоволны — могут огибать препятствия, встречающиеся на пути их распространения. Степень искривления луча или его дифракции зависит от размеров препятствий по сравнению с длиной волны. Если препятствие очень велико по сравнению с длиной волны, то огибание будет малым. Этот случай часто имеет место при распространении света. Длина волны света настолько мала, что почти все предметы обладают по сравнению с ней большими размерами. Поэтому дифракция света мало заметна. Однако звуковые волны, длина которых может составлять метры, огибают большинство препятствий. Длинные радиоволны также легко огибают встречающиеся препятствия. В области сверхвысоких частот или очень коротких длин волн явление огибания или дифракции заметно гораздо меньше. Однако и на этих частотах возможен прием сигналов на расстояниях, превышающих дальность прямой видимости на несколько километров.
Рефракция, или преломление, радиоволн происходит в результате изменений плотности воздуха с высотой, изменений температуры, давления и влажности воздуха. Рефракция заключается в искривлении пути волн в сравнительно низких слоях атмосферы. В этом отношении рефракция в нижних слоях атмосферы сходна с преломлением в ионосфере (в верхних слоях). Дальность действия с учетом рефракции рассчитывают, допуская, что Земля более плоская, чем в действительности, т. е. принимая радиус Земли на 20-35% больше. Сигналы, доходящие до точки приема, благодаря преломлению, не настолько устойчивы, как в зоне прямой видимости, вследствие того, что небольшие изменения в атмосферных условиях влияют на величину преломления и вызывают замирания.