Файл: Красюк Н.П. Электродинамика и распространение радиоволн учеб. пособие.pdf

Физическую картину столь необычного поведения земных волн при распространении их над неоднородной почвой можно объяс­ нить следующим образом. Предположим, что Земля является плос­ кой и идеально проводящей (рис. 12.7).

разных высотах над поверхностью Земли, см. рис. 12.7. Вклад каж­ дой площадки будет определяться суммарным расстоянием р + г; чем меньше это расстояние, тем больше будет вклад. Естественно, чем ниже расположена площадка (ближе к поверхности Земли), тем меньше будет суммарное расстояние р+ г и тем больше будет вклад этой площадки в напряженность поля в приемной точке В. Следовательно, вторичные источники площадки ASi будут создавать в точке В более сильное поле, чем вторичные источники площадки AS2, расположенной на большой высоте.

В случае же полупроводящей поверхности Земли сказывается ослабляющее действие Земли. Ослабляющее действие будет сильно сказываться на поле площадки ДЗЬ которая находится близко от поверхности Земли, и почти не будет сказываться на поле площадки Д32, находящейся на значительной высоте над поверхностью Зем­

пространстве на некоторой высоте над поверхностью Земли. Пунк­ тирные кривые иллюстрируют (вторичные потоки энергии, которые отделяются от основного потока и приближаются к поверхности Земли.

356

В основе строгого решения задачи распространения радиоволн над неоднородной поверхностью, так же как и при выводе формулы Шулейкина — Ван-дер-Поля, лежит предположение, что модуль комплексной диэлектрической проницаемости каждой из почв мно­ го больше единицы. Это позволяет использовать приближенные гра­ ничные условия и получить выражение для множителя ослабления волны, распространяющейся над неоднородной трассой. Для трас­ сы, состоящей из двух разнородных участков (см. рис. 12.6), у ко­ торых численные расстояния велики, т. е. ріЗ>1 и р2>>1, множитель ослабления [29]

р2. Это обстоятельство отражает тот факт, что оба участка поверх­ ности, прилегающие к передающей и приемной антеннам, являются одинаково существенными для распространения радиоволн над неоднородной трассой. Выражение (12.17) позволяет выявить свое­ образный эффект, который является специфическим при распрост­ ранении радиоволн над электрически неоднородной поверхностью

ности поля не зависит от электрических параметров среднего участ-

357

ка г2 и определяется только свойстваіми концевых участков, приле­ гающих к передающей (гі) и приемной (гз) антеннам.

лой протяженности этих участков (<7— 0, 1 ) множитель ослабления резко убывает. Если же концевые участки трассы проходят над мо­

является изменение фазовой скорости распространения радиоволн при пересечении береговой линии. Поясним это на примере. Пред­ положим, что передатчик находится на море в точке А на большом расстоянии от берега, а приемник — на суше в точке В вблизи от берега (рис. 12.1 1 ).

Зов

Над морем волна распространяется с фазовой скоростью, прак­ тически равной скорости света. В точках С и С\ фазы волны равны. Над сушей волна распространяется с фазовой скоростью, отличной

углом ошибки пеленга, обусловленной береговой рефракцией. Име­ ются специальные графики и номограммы для расчета этих углов

[7, 29].

Ошибки пеленга, вызванные береговой рефракцией, наблюдают­ ся только в том случае, когда численное расстояние от наблюдате­ ля (точка В на рис. 12.11) значительно меньше единицы (р<СІ). Как видно из рис. 12.5, фазовая скорость радиоволн в этом случае значительно отличается от скорости света. Ошибки пеленга умень­ шаются с возрастанием проводимости почвы и с удалением точки В от берега. На значительных расстояниях, когда численное рас­ стояние р^>1, ошибки пеленга практически исчезают. Происходит это потому, что по мере удаления от берега в соответствии с концеп­ цией о «взлетных» и «посадочных» площадках все большую роль играет распространение через высоко расположенные слои атмосфе­ ры (где фазовая скорость практически совпадает со скоростью света), и возмущения поля, вызванные береговой линией, практи­ чески не сказываются в точке наблюдения В. Кроме того, на боль­ ших расстояниях, когда р^>1, фазовая скорость почти не отличается

Множитель ослабления можно найти по графику рис. 12.3 или по формуле

( 12. 12):

Множитель ослабления на расстоянии 70 км определяем по формуле (12.17), а р2— по формуле (12.10 б):

= 0,467.

359