ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 102
Скачиваний: 1
окажется совпадающей с точкой, где |
J/э - -Ѵэ/тх |
|
При дальнейшею увеличении |
/ |
.условие отражения (157) |
выполняться не будет и отражение |
не произойдет.Таким образом, |
|
при заданных |
и ß/этах йудет |
существовать наибольшая час |
тота , при которой ещё будет наблюдаться отражение.Картина лучей
при различных значениях У изображена на рис.62.
Зафиксируем Мэтах и частоту' ,вэяв её
достаточно большой,но такой,чтобы при некотором угле % наблю далось отражение.Из (157) следует,что при достаточно . большой
частоте |
/ - fx p |
будет существовать критическое значение |
|
% ~ Уохр |
.Псе лучи,посланные под углом (f0 > |
УДУ? отра |
|
жаться от |
ионосферы,а все лучи,посланные,под углами (f>p < |
||
не будут отражаться |
(рис.65). Причем |
будет тем |
|
больше,чем больше f |
, если гадало Л/этах . |
Особый интерес представляет отражение вертикально направленного луча ( % ~ 0 j .Подставляя в (157) if^O-
получии условие его отранения.
|
|
|
Г ~ ----------- |
~ - |
(15) |
|
|
|
80,bA/9{hj , |
||
где |
fg |
- частота |
вертикально направленного луча. |
||
|
Важно обратить |
внимание |
на то,что |
между частотой вер- . |
|
тикально направленного луча и.величиной электронной концентра ции в точке его отражения существует простая однозначная связь, выражаемая условней (І58).Измеряя тем пли иным способом высоту,
на которой происходит отражение ве^икаисно |
направленного луча • |
||
'.заданt.о». частоты J-0 |
,«o*uo но ( .‘рнуле |
(15') |
онр»';.;, ,ѵ..пг |
величину м м электронной концентрации на |
этой |
высоте. |
|
2 2 8
Описанное свойство отражения вертикально направленных лучей используется в так называемых ионосферных станциях для изме рения Электронных концентраций в ионосфере.
Ясно,что существует паиболъсая частота вертикально |
|
направленного луча,который отражается от данного слоя.Эта |
|
частота получила наименование критической частоты |
: |
|
|
|
|
|
в слое. |
|
Таким образом,критическая частота слоя однозначно связа |
||||
на с максимальным значением электронной концентрации в нем. |
|||||
Поэтому принято последний |
характеризовать |
критической часто |
|||
той |
Кр |
’ |
|
|
|
|
|
|
|
||
та ионосферных станциях,позволяет указать |
значения критичес- |
||||
ких частот |
слоев £)у |
</ |
: |
|
|
МГЦ ,
днем
ночью
2Й9
7 * 13 мгц
f* r r ~
днем, зимой,*
|
|
|
< 4 , 5 |
мгц |
ночью, |
зимой: |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
*4 г= |
б«-6.5 |
|
мгц |
днем |
, |
летом • |
|
|
где ^ |
) fx p ë |
? fx p ? |
- критические частоты слове -0 |
||||||
(В и |
J*" |
соответственно. |
|
|
|
|
|||
Полезно |
соотношение, |
сЕязшзакг.ее |
частоту jf0 |
верти |
|||||
кально направленного луча |
|
и частоту |
/ |
|
- наклонно направ- |
||||
ленного под углом |
% |
при условии,что |
|
эти лучи отражаются |
|||||
на одинаковой высоте (рис.64). |
|
|
|
|
|||||
ИГН
Püc.64, .
Определяя значение Л э |
из (15°) и подставляя его в (157), |
получим: |
* |
?30
г
ш % =
или
f = / o sec%
4
Это выражение получило наименование закона секанса.
Еога |
£ = £ р . « |
/=Л »л > |
|
||
|
|
£тох ~ £кр ' JVCf> |
|
||
где |
fmox |
~ максимальное |
значение частоты,при которой |
||
луч,посланный под углом |
^ |
.может отразиться |
от слоя с |
||
критической частотой |
. |
|
|
||
|
Для того,чтобы обеспечить передачу сигналов из одного |
||||
пункта |
А |
в другой В |
.отстоящий от первого на заданном |
||
расстоянии,при определенных распределениях |
и частоте |
||||
У.необходимо луч посылать под некоторым определенным
углом |
(рис, 65). |
231
Эти углы практически лежат в пределах от (У |
до |
/оmax. То |
|||
|
|
|
О |
ДО |
fo |
что |
|
|
обусловлено кривизной |
земли. Соответ |
|
ствующие ѳначѳния |
л е £ і 0 лежат в пределах If |
3. |
|||
Следовательно, согласно 8ѳкону секанса, максимальные зна |
|||||
чения частот |
^ |
радиоволн, которые могут быть использованы |
|||
для передачи сигналов с помощью отраженных волн, не должны |
|||||
превышать |
(2* |
|
^ 30 мг. гц. (10 метров). Максималь |
||
ные частоты, |
при которых будет наблюдаться отражение от слоев |
||||
§ , Ф |
не будут превышать, соответственно, |
приблизительно |
|||
12 мг гц и 2 мг гц. |
|
|
|||
3. Ослабление радиоволн в ионосфере.
Выше было показано, что ионоивированный газ обладает проводимостью (154). Следовательно, распространение радиоволн в нем будет сопровождаться их поглощением (ослаблением). Мѳханивм поглощения таков. Свободный заряд (электрон, ион) под действием поля радиоволны приходит в движение, при этом часть электромагнитной энергии волнң превращается в кинетическую энергию ѳаряда. Во время столкновения движущегося заряда с нейтральной молекулой газа кинетическая энергия первого пере дается молекуле, т.е. превращается в тепловую энергию газа. Таким образом, в результате взаимодействия свободных зарядов ионизированного гааа с полем радиоволны и нейтральными моле кулами происходит превращение электромагнитной энергии радио волны в тепловую энергию газа, что и приводит к поглощению (ослаблению) радиоволн в ионосфере.
Выясним от каких факторов и как зависит поглощение.
232
Приблизительно можно считать,что ослабление радиоволн в ионо сфере на элементе пути ct€ ( рно.66) будет происхо дить по закону ослабления плоских волн в полупроводящей сре де (Т .гл.ІУ , § I ):
Е(е+с/е)=Е(е)е
Тогда |
ыножитель ослабления на конечной пути |
выра- |
зится |
соотношением: |
|
и _ EfM) =
|
|
“ |
|
|
|
’ |
|
CI59) |
гдI EJM) и Е(М) |
напряженность поля радиоволны без учета |
|||||||
ослабления и при его наличии соответственно; |
|
|||||||
Ги |
- |
множитель ослабления в ионосфере; |
|
|||||
ß(£) - |
коэффициент поглощения радиоволны в точке М} |
|||||||
отстоящей от А |
на расстоянии Е |
( при перемещении |
||||||
вдоль луча |
|
|
|
|
|
|
|
|
JE |
- |
участок луча в ионосфере,ограниченный точками |
||||||
'CuJD л |
|
|
|
|
|
|
|
|
При этом полагается,что на участках АС иФ/Ѵослабления |
||||||||
водны нет. |
|
|
|
|
|
|
|
|
ß - |
определяется формуле» |
(Т. |
4,24 |
) |
||||
|
|
|
ß ^ T |
j t |
• |
|
|
|
Полагая приближенно |
6 = S 0y |
-JA |
и подставляя |
|||||
значение |
6 “ |
|
из- (154) |
.подучим!: |
|
|||
|
|
|
ß - ~ p r - |
|
|
(160) |
||
Отметин,что |
9 |
- |
частота столкновений электрона с |
|||||
нейтральными молекулами газов ионосферы находится в прямой
34