Файл: Левитский, Г. Е. Распространение радиоволн.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 101

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

зависимости от их плотности,а поэтому

значения J9 ' уби­

вают е

росток

к

, в слое &

они fß) наибольвие;а в

слое

У-

- наименьюие.

 

Из выражения (159) для множителя ослабления в шносфере о учетом соотношения (160) вытекает вывод о том,что ослабление

радиоволн в ионосфере находится в прямой зависимости от часто-

^ты столкновений

 

»электронной концентрации

Ж?

,

длины

пути,пройденного

волной в ионосфере

Ж*

часто­

 

9

 

 

 

 

ты колебаний

/

.

 

 

 

 

Наибольший практический интерес представляет как раз

зависимость ослабления радиоволн от частоты.Она оказывается

достаточно сложной и имеет различный характер в диапазонах

длжнных; средних и коротких волн.

 

 

 

ния ß

Отметим, что наибольшее значение коэффициента поглоще­

ыаолвдаетоя

в нижнем сдое ионосферы из-за

относи­

тельно большой плотности газов и связанной с вей большой час­

тоты столкновений

 

.Поэтому будем приолижеано полагать,

что в дневное время

ослабление происходит в основном в сдое<Э#

9

( слой & ночью отсутствует),где

а в ночное - в слое

 

оно значительно меньше чем в слое

 

Чтобы вскрыть характер зависимости

ослабления ( множи­

теля lfu ),.от частоты,изобразии схематически лучи между

источником ж точной наблюдения М

в различных диапазо­

нах в дневное ( рис.67а) и ночное (рис.676) время.На этих рисунках показаны ионосферные слои и лучи волн различных диа­ пазонов.

Длинные волны ( ДБ ) имеют очень низкие частоты,отражают­

ся при малых электронных концентрациях в области .прмеяащей

к нижней границе ионосферы,путь Ж волны в ионосфере


ничтожно

нал

, С ростом частоты в диадазоке ДВ путь ckf

д

ионосфере увеличивается,что обуславливает увеличение ослабле­

ния.несмотря на то,чтодс ростов частоты убывает.

 

Средние волны (СВ) инею? большие частоты и отражаются

от слоя

. Ослабление

их в дневное время происходит

в слое

 

»длина пути в котором мало зависит от частоты

и определяется толщиной слоя.

 

 

Поэтому ослабление £& от частоты имеет такую же

зави-

- снмость^как и

зависимость ß

от частоты, а именно;осдаблеиие

СВ находится в обратной зависимости от частоты.В дневное время оно столь велико из-за относительно вязкой частоты и

наличия слоя &

, что передача сигналов на СВ оказывается

вевоэиохной.

.

* ,

 

Ночью,когда

слой < 0 отсутствует,ослабление СВ ничтожно

мало я передача сигналов возможна практически на любые рас­

стояния.

 

 

 

Короткие водны (КВ) отражаются от

слоя

и проходят

иѳрез слоиоЭ и

Длина пути в последних надо зависит от часто­

ты,и поэтому ослабление КВ определяется

зависимостью JS от

частоты й оказывается,что чем выие частота тем меньше ослабле­

ние КВ. Зависимость эта достаточно сальная.

4. Понятие о ІШЧ и НЙЧ ■

Рассмотрим весьма важную в практическом отновении

задачу о выборе рабочей частоты при связи ( передаче сигналов) пространственными ( ионосферными) волками КВ диапазона

( б 4 ЭОжгц ) .

1

 

Пусть в передавшем пункте А

излучается волна на

частоте

больней чем /кор «принадлежащая КВ диапазону.


При MOM будет наблвдатьоя картина лучей,изображенная на

рио.бѲ.Обратии внимание на то,что отраженные от ионосфера

<.

лучи попадут на гешш в точки,расстояния которых от А не

неньне

некоторого *£).Есди частоту j- увеличивать,то

рас­

стояние

2 также будет увеличиваться.

 

 

Отсвда следует вывод,что для линии связи AM

,

заданной протяженностиЭ),в данный момент времени,будет оу-

аествовать максимальное значение частоты,при котором водна,

посланная из одного конца линии А попадет в другой - И.Эта частота называется наксииально применимой частотой - МПЧ.

При частотах больших 1ШЧ отраженные волны попадут

на землю в точках .удаленных от А.на

расстояниях больших«?,

и такие частоты для связи на данной

траооѳ

окажутся непри­

годными.

 

 

Приемное устройство в пункте ІІ будет

осуществлять

нормальный прием сигналов.посланных из А,в тон случае,если их уровень ( напряженность поля ) не меньше некоторого зна­

чения, зависящего от свойств приемной аппаратуры и уровня, помех. J o уровень напряженности ноля волны,неоущей сигналы,

в точке U зависит от величины её оодаблення Па пути

мезду передатчиком и приеішлком.а также от свойств передаю­

щей аппаратуры.

 

5

диапазоне КВ ослабление находится в обратной зав

симости от частоты. Следовательно, найдетоя частота

У

( если <3), конечно,достаточно велико - порядка сотен

жди •

тысяч км ),ари

которой напряженность поля сигнала и точке

Ц в данный момент времени окажется равной минимально

«ФОб-

ходииоЯ.Эга частота получила наименование наимоньяей ирвмевимой частоты - НПЧ.


Bps частоте f меньвей НПЧ напряженность поля сигна­

ла будет меньие необходимой и такая частота окажется непригод­

ной для связи на данной линии.

Таким образом, связь в диапазоне КВ с помощью пространст­

венных "волн на заданной линии возможна в диапазоне ч а с т о т :

МПЧ* fp* нп

который называют диапазоном, рабочңх_,частот..

В теории распространения радиоволн разработаны методы

расчета МПЧ и НПЧ. Они изложены почтя в любой книге по рас­

пространению радиоволн.

слоя *

МПЧ зависит от величины критической частоты

■ протяженности трассы £>. Чем больше £ 0

) тем больше

МПЧ. Поскольку jfpзависит от времени я географического места,

то от

этих

факторов будет

зависеть

и МПЧ, Днем МПЧ больве чем

■очью.

 

 

 

 

 

 

 

НПЧ

зависит от величины

С в основном в слое

« 0

днем

и сдое S

ночью)

протяженности трассы, так как

от

втих факторов зависит оолаблѳние радиоволны, а такие от мощнос­

ти передатчика сЯ и КҢД передающей антенны. Чем больве

тем больве НПЧ. Днем НПЧ больве,чем ночью.

Возмоиность и качество связи пространственная волнами.

КВдиапазона зависит от того,насколько правильно выбраны рабо­

чие частоты . Обычно в течение суток используются две ра­

бочие частоты - дневная и ночная. Очевидно, что на тех линиях где МПЧ < НПЧ связь оказывается невозможной.

5 . Нерегулярные явления в ионосфере.

Рассмотренная выше структура ионосферы временами наруиа-

-. ' В


етоя под влиянием изменений в деятельное»« Солнца.Эти нару­

шения получили наименование

нерегулярных явлений: частота

их возникновения увеличивается в годы максимумов солнечной

активности,,

^

 

Различают несколько типов нерегулярных явлений.

1. Ионосферные бури характерны снижением критических частот

слоя

и увеличением его высот. Уменьшение критической

частоты приводит к снижению НПЧ и,во иногих случаях,прекра­ шению связей пространственными волнами КВ диапазона.Ионосфѳрные бури могут продолжаться от нескольких часов до двух суток.

2 . Внезапные вспышки поглощения. Это явление состоит в резкой

увеличении ионизации слоя 2>

,что вызывает резкое усиление

 

поглощения радиоволн,а вместе с ним и повышение НПЧ.Коротко­

 

волновые связи нарушаются. Продолжительность вспышек поглоще­

 

ния от нескольких минут до нескольких часов.

 

3.Спорадический слой

- это слой,находящийся на высоте

 

90 і - fJ0M G горизонтальными размерами порядка сотен км,

 

характерный очень высокими критическими частотами.Время его

 

существования от нескольких минут до нескольких часов.Чаще

 

ов появляется в экваториальных районах.

 

Слой £ с обуславливает

отражение волн метрового диапа­

 

зона я делает возможной передачу сигналов в этом диапазоне

 

пространственными волнами на дальности до 2000 км при отно­

 

сительно налонощных передатчиках ( мощность передатчика на

 

много меньше той,которая необходима при передаче сигналов

 

рассеянными волнами ).

 

<

В. настоящее время осуществляется прогнозирование ион6~-

«

сферных бурь.

,