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

с а ч ы —

Ді(*<і-Хе)+ 8t (У?~Уг)+ Ct(z 4~z 2)

,

r „ .

С л у ч а й

в е р т и к а л ь н о й

п о л я р и з а ­

ц и и .

При вертикальной

поляризации вектор

напряженности

элек­

трического поля

£

падающей волны лежит

в

плоскости

/7,(/7, х +

+ ß fУ + С, Z =

О )’

й перпендикулярен

к прямой

,

проходящей

через

точки

Г

и

Q . Уравнение

прямой

А д ,

проходящей

через

Q

и совпадающей по

направлению

с вектором

Е

,

можно

предста­

вить

в

виде

Х-Х Я -

У-Vg

_ 2_

(2.59)

ІТІд

n f

где

1€ ,

т в , пд -

координаты

направляющего

вектора

прямой Лв.

Так как Лв лежит в плоскости /7,

,

то

можем записать

Й1

Lg +В, т в +С,

пд =

0 •

(2.60)

Уравнение

прямой

А ,

,

проходящей через

точки

Т

и

Q

,

име-

ет вид

Л - X, _

У - У , _ Z - Z ,

(2.61)

х ^ -х ,

Условие

перпендикулярности

прямых

А в и

А /

запишется

так:

^ в(х Ч~ Xj) + (Пд (У^.

iJj) + Пд (Zy

Z;)

0 .

(2.62)

Угол

Ы д между вектором напряженности электрического

поля

па­

дающей волны в точке

Q

и направлением на приемник равен

уг­

лу между

А д

и

А г . Таким образом,

CCWC^rr

Ів ( Х я - Х е )+ т в Ы - У г ) + п в ( і - Ч - г2)

+ m l \

п * ) і [ ( к ч - к г)*+(Уч -Уг Т+ (zr zz) * ß

_

( x ^ - x g) + t

(üq-УЕ)+ S (Zq-Zz )______

~ (1+1г^

[ ( л я - K5f ß 4 - u j i (z4- z j ß

7

где

t=mgJlg И

Я—Пв/ід •

Величины

t

и

s

могут

быть найдены из условий (2.60) и

(2.62)

I -

~*і) ~ ^1 ( Z g - Z j )

Ві(іЧ~г , ) -

'

*l)

,

\

'

Г

\

(2*64)

(z Ч~^ 1) ~ ^ 1 (^ч ~^і)

Для одной и той же трассы при неизменных параметрах антенн

мо­

жет оказаться

энергетически

более

выгодным тот

или иной

вид

поляризации.

Чтобы получить

один и тот же уровень сигналов

на

входе приемника при горизонтальных или вертикальных

поляриза­

циях антенн,

соотношения соответствующих

излученных

мощностей

должны определяться

соотношением:

(tufluöanm. поляр.)

_

біл’чх'в ,

(2.65)

f (вершин. поляр.j

9ІПгЫг

Определение угла

Ф

может быть проведено

путем

анализа

уравнений

(2.56)

и

(2.61):

rns Ф -

_

(Zg.-Z,)(zq ~ 7-г)

(2.66)

^

- Z^7

J

Определение утла

ß

между осью ориентированной

неодно-

родности и плоскостью

nz

,

содержащей падающий и отраженный в

направлении приемника лучи.

Уравнение

плоскости

Пг ,

содержа­

щей падающий и отраженный в

сторону приемника лучи, а

следова­

тельно, проходящей через точки

Г ,

R

и

Q будет

где

Аг Х + ВгИ+ Caz - J ) g —0

,

(2.67)

е~^я)~

>

В2 Hz r Z 4Y*e -* ч П г г - г я )(*і - Ц ) ,

( 2. 68)

Сг~(*1 ~ Xя)(Уе~ Уq)~(x 2 ~*ч)(Уі~ ^ ч ) ,

Направление

магнитно-ориентированных неоднородностей мож­

но

задать

единичным вектором

Т

, касательным к силовым лини­

ям

магнитного

поля

Земли в точке

отражения

Q .

Обозначим че­

рез

,

Л/

и

іг

проекции

единичного

вектора

~Г

на

соот-

ветствугощие оси

л

, у

,

z .

Таким образом,

іх

,

іа ,

Lz

пред­

ставляют

направляющие

косинусы прямой,

касательной

к

силовым

линиям магнитного поля

Земли, и могут быть выражены

через на­

клонение и склонение геомагнитного поля Земли.

Уравнение

прямой

, касательной к силовым линиям

маг­

нитного поля Земли,

записывается

в виде

= — .5* .

(2.69)

L я

‘■у

‘■г

Пользуясь

(2.67)

и

(2 .69),

легко

найти угол ß

Sin J3

Ар

8 n ^

б.

(2.70)

( а : + в \ + с і ) і

Сравнение

уровней

сигналов,

принимаемых при

рассеянии

от

магнитно-сриентированных неоднородностей

и в

случае

обычного

метеорного распространения. Тал как активная область

рассеяния

магнитно-ориентированных неоднородностей с центром

в точке

Q

находится

в стороне

от

плоскости

П0 , проходящей через

дугу

большого круга

TR

(рис.

21),

и расстояние между точкой

0

и

торы . Если при обычном метеорном распространении к

приемнику

могут поступать сигналы, отраженные от наиболее выгодно

распо­

ложенных следов

= 0

), то при отражении от

магнитно-ориенти­

рованных неоднородностей, где в большинстве случаев

ß

имеет

большое значение,

это исключается. Далее, обычное метеорное

рас­

пространение использует

трассу,

близкую к плоскости дуги

TR ,

для которой угол

of

в случае

горизонтальной

поляризации

бли­

зок к 90°, в то время как для рассматриваемого случая

а(

может

быть значительно меньше. Из-за удаления зоны активного

рассе­

яния от дуги большого круга при одной и той же базе угол

Ф ста­

новится меньше. Вдобавок к этому и расстояния

RT и

Rr

' ста­

новятся больше по сравнению со

случаем распространения в

плос-

но через Ц. и nR),

Сравним уровни принятых сигналов: рассеянного

магнитно­

ориентированной неоднородностью и обычного метеорного при

наи­

более

благоприятном расположении метеорного следа ( / =

0 )

в

двух

случаях: I) метеорный след находится в плоскости дуги

боль­

га 77?,

когда

ß - Q

• через

(м) - мощность

сигнала

от

ме­

теорного следа,

находящегося в районе точки

Q

также

при ус­

ловии

J3 —0 , а

через

% (Ч)

- соответственно рассеяние

сиг­

ранен™ .

Л ( м } =

.

J%(h) г т

(рт+ r R) Ыпг Ы (і-$іпгсР0)

j r

( м ) _ / -

COSJ3

віпесР

(2.72)

о Я

(и)

1- sin2 Ф

Ш. Случай вертикальной поляризации

(как

при метеорном

рас­

пространении, так и при

Н -рассеянии)

!?я (м)

RT Rr (Rt +- Rr) ( I - COSyS-5ina Ф І д іл 2^ ? o

- i ) <

Р ң (н )~

Пг г я ( гт+ пк) s i n 4 B( t - s i n Z(P0)

В случае

я г =•

пя = Г и

Rt = Rr =

Н‘

Ф0 и

г

находятся

по

формулам

[S I]

:

Зак.104

57