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

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 128

Скачиваний: 0

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

в) Суточный и сезонн ход. Суточные вариации серии вспышѳи -рассеяния ояедуют за вариациями споради­ ческих вспышек метеоров.За­ метная корреляция между обе­ ими вариациями приведена на рис. 28. Для сравнения был избран пункт Джошуа-Три,срав­ нительно далекий от зеркаль­ ного контура, где сигналы Не~ рассеяния слабы и принима­ ются как отдельные вспышки.

5 1

« 1<U

я ü

I

•О

6

03

Кривые имеют общий максимум около

6.00 ч и общий минимум око­

ло 18,00 ч. Сезонные изменения в

утреннем поведении

сигналов

Hi -рассеяния и активность метеоров

показаны на рис. 29,

где

усреднение проведено по данным одного года в одни и те же часы.

Суточная и сезонная корреляция

- НЕ-рассеяния со споради­

ческими метеорами

подтверждает, что метеоры являются

фактора­

ми, обусловливающими короткие сигналы

Ht -рассеяния,

хотя для

авторов [58 - 60 ]

остается неясным,

почеи^у

продолжительность

/-^-рассеяния часто значительно больше

метеорных вспышек и в

чем причина сильного замирания этих сигналов.

 

 

г)

Прием по линии,перпендикулярной

зеркальному контуру.Дл

выяснения степени убывания уровня сигналов

/^-рассеяния

при

удалении

от зеркального контура в перпендикулярном направлении

приемные пункты Койот-Уалс, Борриго

и Дкошуа-Три работали одно­

временно в течение 24 ч (7 января I960 г . ) .

Средний рабочий цикл

вспышек

/-/^-рассеяния был определен

в каждом пункте для

более

активного периода от 2.00 до 8.00 ч.

Передатчик, как и раньше,

работал

на излучение периодически,

по

одной

минуте в направле-

I

I■ зо

К ^

S ^ 20

аей! ч- с*

10

§О

I

 

 

С-Койот - Уэлс.

 

 

 

В -Борриго

''і- л у чі

 

 

3- Джошуа-Три,/2 -луч 2

.

Рабочийдотгл \ В -1

 

 

 

уменьшаетсянаі/z

 

 

I

 

------

J

1

А(Угловаяпротяженность,град)

—т*

—J----1 1

MT-J-.... -I-1------ ,J

 

60

40

20

 

 

Расстояние от борригоt мили

f И 0. 30 [5S]

ниях I и 2. Из анализа

результатов измерения рабочих

 

циклов

(рис. 30) следует, что

удаление на расстояние порядка 40

миль

уменьшает рабочий цикл

Нг-рассеяния на 50

$, а на

расстоянии

100 миль от зеркального

контура цикл падает

почти до уровня нор­

мальной активности метеоров, как

это можно наблюдать около боль­

шого круга.

 

 

 

 

 

 

 

Для более наглядного представления диаграммы направленно­

сти переизлучения при

Н£-рассеяшш (индикатрисы

рассеяния),

угловая протяженность рассеянной энергии показана на

рис.

30

а

градусах. Протяженность

п о л о е и я ы

рабочего цикла -

4°,

а 10°

-

69

в сущности предат диаграммы

/^-рассеяния.

Заметим,

что

от­

дельные

сигналы могут иметь и более узкую диаграмму

излучения

(рис. 30, статистическая кривая периода высокого рабочего

цик­

ла) .

 

 

 

 

 

 

 

д) Зависимость рабочего цикла

от угла рассеяния

вперед.Ра­

бочий цикл

Не-рассеяния в большой степени

зависит

от

угла

рассеяния

вперед. Так, максимальные

рабочие циклы на

середине

зеркального контура на западе от лучей I и 2

в Ногалесе,Таксо­

не и Оракл-Джаншен составили около половины

рабочих

циклов,по­

лученных в

опытах на максимальном расстоянии Койот-Уэлс,

Бор-'

риго и

Джошуа-Три. Опыты по приему в пункте Валентайн, находя­

щегося в области обратного рассеяния, показали уменьшение сред­ него утреннего рабочего цикла до 1%, Особенность геометрии это­

го эксперимента - узкий

восточно-западный коридор

с осью на зер­

кальном контуре. Вблизи

активной

области коридор

значительно

сужается, а рабочий цикл относительно низок. При удалении

от

активной области по зеркальноцу

контуру коридор

расширяется и

рабочий цикл увеличивается, значительно превосходя .длительность обычпых метеорных вспышек.

 

е) Частотная зависимость.

Правильно поставленный экспери­

мент

по исследованию частотной

зависимости предполагает

одно­

временное использование передачи на нескольких частотах по

од-

ноьу

и тому же геометрическому

пути с антеннами,

облучающими

один и тот же объем в ионосфере (идентичность активной области).

Исследователями были использованы

различные частоты

( 106 и

206 МВд) на совершенно иных трассах. Получены результаты

одно­

временной работы на трассах Стенфорд - Холбрук

и Техас -

Борри-

го (первая - на 106 МГц, вторая -

на 206 МГц).

Трасса СтенДорц-

70

Холбрук была короче и угол рассеяния

вперед меньше, чем на вто­

рой траосе, диаграммы

направленности

антенн - более

широкие.

Кривые рабочего цикла,

полученные во

время одного

эксперимента

(рис.3.1) показывают,что длительность сигналов на 106 МГц больше,

чем на 206 МГц.

[60] выявила еще ряд специфи­

Последняя серия экспериментов

ческих черт /^-рассеяния: высоту

активной области, обусловли­

вающей

/-/£-рассеяние, влияние метеорных ливней, эффект Доп­

плера, зависимость от вида поляризации, пространственную корре­ ляцию.

Высота возникновения <4-рассеяния. Для получения данных о высоте возникновения /7£-рассеянда были проведены опыты со сканированием луча приемной антенны. Один опыт провели на при­ емной станции Борриго (около 1000 км от активной области), дру­ гой - на станции Оракл на половине этого расстояния (рис.22). В подтвервдение выводов первых двух опытов приводятся результа­ ты эксперимента с использованием обратного рассеяния.

Цель вышеуказанных опытов заключалась в оценке высоты при использовании приемной антенны с узкой диаграммой направленности для того, чтобы довести до минимума общий объем пересечения лу­ чей приемной и передающей антенн, который перемещается по вы­ соте с перемещением луча приемной антенны по азимуту при фикси­ рованном направлении луча передатчика.

 

Р и с. 32 [60]

 

 

В Борриго использовали решетчатую антенну, состоящую из

64

десятиэлементных

директорию: вибраторов .для получения

3-гра­

дусной ширины луча (по половинной мощности) в

горизонтальной

плоскости. Схема пересечения лучей передатчика из Техаса

и при­

емника из Борриго

приведена на рас. 32. Высота

каждого из чѳ-

71

тырех пересечений лучей

от

80 до 120 км вдоль оси луча передат­

чика указана на рисунке.

Главный лепесток

передатчика

узкий -

около 3° по аэимуту и 2°

-

по высоте. Эта

система, не

позволя­

ющая точно определить высоту отдельной вспышки, указывала пу­ тем исследования рабочего цикла как функции азимута приемного луча, в какой части £ - слоя находится центр активности /^-рас­ сеяния.

На рис. 33 при­ ведены результаты это­ го опыта.Вдоль гори­ зонтальной шкалы,кро­ ме средней высоты ак­ тивного общего объема, нанесены возрастаю­ щий Л У и убываю­

щий Ф углы.Угол А / -

критерий выполнения уоловия зеркальности относительно направ­ ления магнитного поля

в области рассеяния, угол Ф - угол рассеяния вперед. Возрас­

тающий угол Д ^ и убывающий -

Ф

представляют факторы.ве­

дущие к сокращению рабочего цикла.

 

 

 

 

 

 

Повышение рабочего цикла, наблюдаемое на высоте

от

70

до

106

км вопреки геометрическим факторам

Д / и Ф ,

ведущим

к

его

сокращению, следует понимать как признак того,

гг

область

£

между 100 и ІЮ км представляет

предпочтительную

 

высоту

НЕ -рассеяния.

Вастрый спад рабочего цикла между

106

и 122 км

обусловлен как

его зависимостью

от

высоты , так

и

геометричес­

кими факторами.

 

 

 

 

 

 

 

 

Эксперименты повторялись и в пункте

Оракл на частоте

206 МЩ,

где геометрические факторы A j '

и

Ф

варьировались

в

более

широких пределах, в то время как общий объем перемещался

на тот

же интервал высот. Результат оказался таким же.

 

ИЕ~рассе­

Для дополнительной оценки высоты активной зоны

яния была использована радиолокационная установка с хорошей раз­ решающей способностью на частоте 440 МГц. Антенна с рефлектором

ввиде параболоида диаметром в 85 футов обеспечивала ширину диаг­

раммы направленности главного лепестка в 2 ,5 °. Радиолуч нал-

Смотрите также файлы