Из формулы |
(14.29) следует, что при f = f Кр значение | /С|2 = 0,5, |
или | /С[ == |
= 0,71, т. е. происходит частичное отражение |
волны от |
ионосферы; |
при / » / к Р |
значение |Ко|2-*-0, |
т. е. отсутствует отражение |
волны от |
ионосферы и |
волна про |
ходит через нее; при /<С/кр значение j/Со|2— 1, т. е. происходит полное отражение волны от ионосферы.
Таким образом, в некотором диапазоне частот вблизи критической частоты часть энергии падающей волны проходит через ионосферу и происходит только частичное отражение радиоволн. На рис. 14.9 приведены рассчитанные по форму ле (14.28) зависимости коэффициента отражения |/С0| от величины Af для двух значений параболического слоя: hm= 20 км (кривая 1) и Ігт = Ю0 км
(кривая 2). Для сравнения там же приведена зависимость |Хо1 от Af при использовании метода геометриче ской оптики (кривая 3).
Из рисунка видно, что чем боль ше толщина параболического слоя, тем более резко изменяется коэффи циент отражения вблизи критической частоты.
Анализ решения по методу пара болического слоя показывает, что сигналы с частотой ниже критической практически полностью отражаются от ионосферы, а сигналы с частотой выше критической совсем не отража
ются и пронизывают ионосферу. На частотах, близких к критическим, энергия волны частично проходит сквозь ионосферу. Расчеты показывают, что в реальной ионосфере область частот А/, в пределах которой наблюдается частичное прохо ждение радиоволн, является малой. В этом смысле выводы, полученные в преды дущем параграфе с использованием метода геометрической оптики, совпадают со строгим решением по методу параболического слоя, и можно считать, что метод геометрической оптики при рассмотрении вопросов отражения радиоволн от реаль ных областей ионосферы имеет удовлетворительную для практики точность.
Вопросы для самопроверки
1.При каких условиях происходит отражение радиоволн от ионосферы?
2.Дайте определение и напишите выражение для критической частоты.
3. Вычислите критические частоты областей D, Е и F t для дневного времени.
§ 14.5. ФАЗОВАЯ И ГРУП П ОВАЯ СКОРОСТИ РАСП РО СТРАН ЕН И Я РАДИОВОЛ Н В И ОНОСФ ЕРЕ
Из формул (13.22), (13.23) и (13.24) следует, что диэлектриче ская проницаемость и проводимость ионосферы зависят от частоты. Следовательно, ионосфера является диспергирующей средой.
Определим фазовую и групповую скорости распространения ра диоволн в ионосфере. Для простоты будем пренебрегать столкнове ниями электронов с другими частицами, т. е. будем считать, что
уи = 0. Фазовая скорость определяется выражением (7.23); Цф =
Р ' Здесь ß определяется выражением (7.19а), которое при уи = 0