pò, ứKâ c2ạ
3.4.1Tính toân tiíu hao sóng đm trong môi trường nước biển
Nguyín nhđn tiíu hao năng lượng sóng đm trong nước biển do ma sât của câc phần tử nước, do tân xạ vă do mở rộng mặt đầu sóng theo quy luật hình cầu. Sự tiíu hao năng lượng sóng đm do sự có mặt của muối trong nước biển phụ thuộc văo nhiệt độ, âp suất thuỷ đm vă lượng muối.
Trong dải tần số 2÷25 kHz, có thể lập được công thức thực nghiệm sau để tính độ tổn hao sóng đm trong môi trường nước biển:
(3.21) Trong đó:
f - tần số [kHz]; A = 2,34.10-6 lă hệ số tâi hợp ion. B - 3,38.10-6 lă hệ số nhớt của nước biển.
(3.22) fτ: tần số tâi hợp khi âp suất lă 1 Atm
Công thức gần đúng đânh giâ tiíu hao sóng đm không tính đến thay đổi nhiệt độ, độ mặn vă âp suất như sau:
β = 0,036f3/2 [dB/km] (3.23)
Hình 3.15: Sự phụ thuộc của hệ số tiíu hao sóng đm theo tần số
Đường cong 1 được tính theo công thức (3.23)
Phần đường cong 2 tính theo β = 0,01f2 với dải tần số 2 ÷ 25 kHz.
68( ) ( ) 2 -4 3 sτ 2 2 τ τ A f f Bf β= + 1-6,54.10 ρ .8,6.10 [dB/km] f +f f 1520 (6- ) T+273 c f =21,9.10 [KHz]
Phần đường cong 3 tính theo β = 0,0064.f2 với dải tần số 20 ÷ 50 kHz. Phần đường cong 4 tính theo β = 0,045f2 với dải tần số 50 ÷ 100 kHz.
So sânh đường cong 1 với câc đường cong 2, 3, 4, nhận thấy trong vùng chuyển tiếp từ dải tần số năy sang dải tần số khâc, hệ số suy giảm khâc 0,3 giâ trị tính theo công thức (3.23). Sự suy giảm tín hiệu do tân xạ trín câc vật bất đồng nhất ngẫu nhiín của trường vận tốc truyền đm trong nước ở cự ly đo vă truyền thông tin có thể coi lă không đâng kể.
Câc trường hợp đặc trưng rõ nĩt nhất về lan truyền sóng trong đại dương lă suy giảm cường độ đm do mở rộng mặt sóng theo quy luật sóng cầu hoặc sóng trụ.
Đối với sóng cầu, hệ số suy giảm tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng câch được biểu diễn theo công thức:
(3.24) Trong đó: z: độ suy giảm cường độ tín hiệu, [dB]
r: khoảng câch từ nguồn đến mây thu đm, [km] ai: hệ số không thứ nguyín
ni: chỉ số mức xâc định dạng hăm tiíu hao.