Файл: Белосток В.С. Распространение радиоволн (учебное пособие).pdf

Формула (6.1) имеет важное практическое значение, так как сна дает возможность оценить предельную дальность радиолока­ ции, телевидения и радиорелейной связи.

Таково, как известно, примерно расстояние между ретрансля­ ционными пунктами радиорелейной линии связи.

Такова примерная величина максимально возможной даль­ ности обнаружения МБР на данной высоте.

Без учета рефракции дальность прямой видимости вычисляет­ ся по формуле:

g

Следовательно.- g - = 1,15, то есть при нормальной рефракции

п>о дальность прямой видимости возрастает примерно на 15%.

Установлено, что в ряде случаев дальность распространения УКВ значительно превышает дальность прямой видимости.

Рассмотрим некоторые случаи сверхдальнего распространения УКВ.

§ 2. Дальнее распространение УКВ за счет нерегулярных изменений в ионосфере и тропосфере

ОТРАЖЕНИЕ ОТ СЛОЯ F2

Известны случаи приема телевизионных передач и программ вещания УКВ на расстоянии 1000 км и более. Такой сверхдаль­ ний прием УКВ объясняется наличием отражений ультракорот­ ких волн от ионосферы в некоторые периоды.

Установлено, что существует 11-летний период солнечной дея­ тельности, то есть в некоторые годы ионизирующее действие Солнца минимально, а примерно через 5 лет—максимально, затем снова минимально. Степень ионизации ионосферных слоев и в пер­ вую очередь наиболее сильно ионизированного слоя F2 находится в тесной связи с солнечной деятельностью. Считают, что в годы средней солнечной деятельности в дневные часы от слоя К2 ионо­ сферы могут отражаться короткие радиоволны, частота которых не превышает 30 Мгц. В годы максимума солнечной деятельности электронная концентрация слоя F2 достигает в дневное время

зимой таких высоких значений, что часто оказывается возможной радиосвязь на волнах длиной около 6 м ( / к р .м а кср = 5 0 Мгц). Этим

и объясняются случаи дальнего приема телевидения. Рассмотрение хода солнечной деятельности дает возможность

предсказать, что ближайший минимум придется на 1964—1965 го­ ды (последний максимум солнечной деятельности был в 1957 го­

100—120 км. Дальности распространения УКВ за счет отражений

скольких часов.

Характерной особенностью спорадического слоя является его

использование этого вида распространения УКВ для целей связи-, считается также невозможным.

РАСПРОСТРАНЕНИЕ УКВ ПРИ ВОЗНИКНОВЕНИИ ТРОПОСФЕРНЫХ ВОЛНОВОДОВ

В главе 3 рассматривались различные случаи атмосферной, рефракции и отмечалось, что при некоторых метеорологических условиях в тропосфере возникают области с резким изменением коэффициента преломления с высотой. По отношению к волнам короче 1 м эти области обладают свойствами волноводов, в ко­ торых дециметровые и сантиметровые волны могут распростра-

82

стояния.

§ 3. Основные виды дальнего регулярного распространения УКВ

Наряду с рассмотренными случаями нерегулярного дальнего распространения УКВ, установлены возможности регулярной дальней связи на УКВ.

Известные в настоящее время виды устойчивого дальнего распространения УКВ (исключая обычные радиорелейные линии связи) можно разбить на две группы [3].

Всостав первой группы входит:

—распространение за счет тропосферного рассеяния;

—рассеяние на неоднородностях ионосферы;

—отражение от ионизированных следов метеоров или искус­ ственно создаваемых ионизированных облаков;

—распространение с использованием активных ретранслято­ ров, устанавливаемых на самолетах или вертолетах.

В состав второй группы входит:

—использование отражений от Луны (или от солнечной атмосферы);

—использование отражений от искусственных спутников

Земли (ИСЗ);

— использование активных ретрансляторов сигналов на ИСЗ.

В настоящем учебном пособии кратко рассматривается толь­ ко первая группа *.

83

ДАЛЬНЕЕ РАСПРОСТРАНЕНИЕ УКВ ЗА СЧЕТ РАССЕЯНИЯ В ТРОПОСФЕРЕ

Примерно с 1959 года начали публиковаться сообщения об устойчивом приеме УКВ передач на расстояниях, в несколько раз превышающих дальность прямой видимости (до 500—800 км).

Самое существенное в новом явлении было то, что поле, обна­ руженное на больших расстояниях от передатчика (за предела­ ми прямой видимости), существовало в любое время дня и ночи

ив любое время года.

Вотличие от поля сигнала, распространяющегося в пределах прямой видимости, напряженность поля при этом виде распро­ странения подвержена глубоким и частым замираниям: напря­ женность сигнала изменяется в 100 и более раз при длительности замираний от долей секунд до 2—,3 сек. Однако, несмотря па за­ мирания, измерения показывают, что среднее значение поля до­ статочно устойчиво, причем напряженность сигнала слабо зависит от частоты.

Рассмотрим существующие объяснения этого явления.

Было высказано предположение, что одной из причин дальне­ го распространения УКВ является рассеяние радиоволн на тур­

84

однородности данного типа могут иметь самую различную форме, размеры и ориентировку. Наличие множества таких перемеща­

пространении УКВ обычно применяются те же методы, которые используются в диапазоне коротких и средних волн.

то есть угол между направлением распространения падающей волны и направлением принимаемой рассеянной энергии.

Теории рассеяния показывают, что вторичное излучение не­ однородностей можно характеризовать некоторой диаграммой направленности, причем максимум излучения этой диаграммы ориентирован в сторону первоначального движения энергии (рис. 6.6). Поэтому большая часть энергии теряется для приема.

85