Файл: Филипп, Н. Д. Рассеяние радиоволн анизотропной ионосферой.pdf

сеянии вперед

лежит

в пределах

0,5

£

Л0 £

1,6

м,

а

при

обратном рассеянии ло а*

2,9 м.

Часто

при исследовании рассеяния

от

ориентированных

не­

однородностей используются

".длинные"

волны.

Заметим, что

как

из практических

(для целей связи), так

и из

энергетических

со­

ображений первоначальные эксперименты целесообразно

провести

методом пространственного разнесения,

при котором

передатчик

и приемник разнесены,

т .е ,

находятся

в конечных пунктах

линии

радиосвязи. В этом случае при рассеянии вперед

появляются два

существенных выигрышных фактора,

обусловленных наклонным

рас­

пространением: I) увеличивается длина первой зоны

Френеля,

поэтому большее число электронов внооит свой вклад в

переиз-

лученный сигнал ; 2) максимально возможная разность путей

рас­

пространения через поперечные сечения неоднородности

уменьша­

ется с увеличением наклона луча.

Это уменьшение

эквивалентно

увеличению длины волны и приводит в результате к большому

на­

чальному значению сигнала и к меньшей скорости его

ослабления

по мере расширения следа.

Полное уравнение передачи для случая наклонного

распро­

странения "длинных" волн при отражении от метеорных

следов с

пониженной плотностью имеет вид

[ 41 ] :

.

f ß ^ R r

Rk(Rt + R * )(I -соз'уззіпФ)

,(2.49)

G r C „ * y r § s in

где «Pr

и

соответственно

излученная

и принятая мощности:

Gr и

6 * -

коэффициенты усиления

по мощности передающей и при-

емной антенн

соответственно

по отношению к

изотропному излу-

чателю

в свободном пространстве ;

Я - длина волны в м ;

RT-

расстояние

от

передатчиков до

точки отражения (центр I зо­

ны Френеля) (рис.

19)

;

R„ -

расстояние

от

точки

отраже­

ния до приемника ;

г е

= <ио ѳ*/4-Лт

=2,8І78-ІСГІ5м

-

классический

радиус

элек­

трона,

где

<и0 -

магнитная

проницаемость

свободного

пространства,

а

е

и

т -

заряд

и масса

электрона ;

коэффициент диффузии электронов в

м/с ;

t - время,

измеряемое

с момента образования следа,

в с ;

г0 -

первоначальный

ради­

ус следа

, в

м ;

J3

- угол

между следом и плоскостью, в

кото­

рой лежат

Rт и

RR ;

Ф

- половина угла между падающим

и

отраженным от следа лучами ;

о(

- угол между вектором электри­

ческого

поля падающей волны

в точке отражения

и

направлением

на пункт

приема.

Оценку необходимой мощности передатчика при рассеянии

от

магнитно-ориентированных неоднородностей можно произвести,

ис­

ходя из

(2.49),

без

учета

временной зависимости

принятого

сиг­

нала. Кроме того, без ущерба для

исследованной

задачи,

можно

пренебречь начальным радиусом следа.

Таким о^пэзом,

максимальную мощность отдельных вспышек,

по­

ступающую на

вход приемника,

можно оценить по формуле:

\ß.

{6*г*Т*я(*т+К*)0 - СО?> ДСП2#)

_

(2>50)

jpR

~

GTG „x 3<j2 г / а і п йо(

чалом в центре Земли. Ось

х

расположена вдоль линии

пере­

сечения географической экваториальной плоскости с нулевой

гео­

графической меридиональной плоскостью, ось

z

проходит

через

северный географический полюс, а ось

у

- перпендикулярна

к

л и г и

образует

с

ними правую систему координат (рис.

20).

Обычно известны

географические

координаты

передающего

и

приемного

пунктов

Т (

ff,

; у, , а )

, я(іре

у г

от ) , где

-

географические широты,

ц>

-

восточные географические долготы,

там и известным

магнитным наклонениям

и склонениям в

районе

рассеяния можно

определить географические

координаты точки от­

ражения

Q ( у

; у ? ; а + h0). Здесь h 0

-

высота области

рас­

сеяния

над Землей.

Таким образом,

исходными данными можно считать

географи­

ческие координаты точек

излучения, приема и рассеяния,

а

также

направляющие косинусы

магнитно-ориентированных неоднородностей

в заданной системе координат.

По известным

соотношениям:

X = R0 cos у' сое ip ,

у = R0 cosy* sin у/,

Z = R0 ЗІП if,У*

(где

R0

равен

а

при оп­

ределении

л,

, У, , z , , x2, Уг

zg

и равен

a+ h 0

при

оп­

ределении

Л 2

, iJy

,

)

можно найти

соответствующие

декартовы

координаты

Т

(Л ,;

У,

г Z

I /?

( Ag

» Vg

*

Zg),

),

а

следовательно,

расстояние

и

уравнения

плоскостей,

проходящих через любые три точки

из

че­

тырех известных.

Т

,

Q

,

R

,

При этом плоскость,

проходящая через

точки

не^совпадает.с плоскостью, проходящей через дугу

большого круга

TR . Угол между этими плоскостями может быть

значительным

в

зависимости от расположения трассы на земном шаре.

Определение угла

о( между электрическим

вектором

падаю­

щей волны в

точке

Q

и направлением

на пункт

приема.

Для

од­

ной и той же трассы

угол

о( зависит

от вида

поляризации.

С л у ч а й

г о ­

р и з о н т а л ь н о й

п о л я р и з а ц и и .

Пусть

излученная

волна

имеет

горизонтальную по­

ляризацию,

т .е .

вектор

£

перпендикулярен

к

плоскости, проходящей че­

рез

центр

Семли

С

,

че­

рез

точку

излучения

Т

и точку

отражения

Q

(рис. 21), Уравнение плос­

Р и с .

21

кости

Пі,

проходящей