Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2020, № 7 · RADIO WAVE PROPAGATION

Model of interaction of VHF radio-wave radiation with forest vegetation

A.I. Vetluzhsky1

1 Institute of Physical Materials Science of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Ulan-Ude, Russia
Full text (PDF) DOI: 10.30898/1684-1719.2020.7.10 UDC 621.396.96 EDN ASGXFP

Abstract

A mathematical model of the interaction of electromagnetic radiation of the VHF range with forest vegetation is described. The forest medium is represented in the form of two-dimensional collections of randomly arranged cylindrical elements with random values of geometric parameters and permittivity. The calculation is carried out by the method of self-consistent equations. The main features of wave propagation in the forest environment in this range at small distances between antennas are discussed: the dependence of attenuation mainly on the density of the forest, a decrease in attenuation with increasing frequency, the possibility of resonant interaction of radiation with vegetation elements. A comparison of the results of computational and field experiments is carried out.

  • лесные среды
  • погонное ослабление
  • рассеяние
  • спектр пропускания
  • численный эксперимент
  • forest media
  • specific attenuation
  • scattering
  • transmission spectrum
  • numerical experiment
Аннотация (на русском)

Модель взаимодействия радиоизлучения VHF диапазона с лесной растительностью

Описывается математическая модель взаимодействия электромагнитного излучения VHF диапазона с лесной растительностью, представляемой в виде совокупностей случайно расположенных цилиндрических элементов, имеющих геометрические и электрофизические характеристики, случайно распределенные в пределах некоторого интервала значений. Обсуждаются основные особенности прохождения волн через лесную среду, выявляемые в рамках предлагаемой модели. Проводится сопоставление результатов вычислительных и натурных экспериментов.

For citation

Vetluzhsky A.I. Model of interaction of VHF radio-wave radiation with forest vegetation // Journal of Radio Electronics. – 2020. – No. 7. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2020.7.10

References

  1. Чухланцев А.А., Шутко А.М, Головачев С.П. Ослабление электромагнитных волн растительными покровами // Радиотехника и электроника. 2003. Т. 48. № 11. С. 1285-1311.
  2. Wang F., Sarabandi K. An enhanced millimeter-wave foliage propagation model // IEEE Trans. Antennas and Propagation. 2005. Vol. 53. № 7. P. 2138-2145.
  3. Meng Y.S., Lee Y.H., Ng B.C. Study of propagation loss prediction in forest environment // Progress in Electromagnetics Research B. 2009. Vol. 17. P. 117-133.
  4. Astaryan A.A. et al. Diffusion and anomalous diffusion of light in two-dimensional photonic crystals // Phys. Rev. E. 2003.Vol. 67. P. 036605 (1-8).
  5. Ветлужский А.Ю., Ломухин Ю.Л. Возбуждение штыревого слоя // Радиотехника и электроника. 2004. Т. 49. № 3. С. 282-287.
  6. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1970. 720 с.
  7. Басанов Б.В., Ветлужский А.Ю., Калашников В.П. Метод определения эффективной диэлектрической проницаемости лесного полога // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2010. № 4. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/apr10/3/text.pdf.