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

ки эхо-сигнала обратного рассеяния. Отделив сигналы

H s- рас­

сеяния от нормальных метеорных вспышек по характеру их

замира­

ределенный интервал высоты,устанавливаемый по индикатору

даль­

ности локатора и углу места оси главного лепестка

антенны.

Ре­

зультаты показали, что вспышки

f-^-рассеяния сгущены

вокруг

105-километровой

высоты с небольшими отклонениями.

Обычные же

метеорные вспышки

сосредоточены на средней высоте около 90

км

и имеют большую

дисперсию.

Влияние метеорных ливней. Анализ средних значений рабочих

циклов вспышек

/-^-рассеяния

(рис.

34),

во время ливня

Север­

ных

Акваридов

обнаружил значительно

большую их

продолжитель­

ность в двух случаях:

когда метеорный

радиант находится в зер­

кальной плоскости и когда радиант близок к направлению

магнит­

ного поля

Земли в активной области.

Такие же данные по­

лучены дом ливней

Тав­

риды. Простой

подсчет

вспышек //Е -рассеяния вы­

ясняет наличие двух мак­

симумов частоты

Появле­

ния

сигналов,

из

кото­

рых один -

около

1.30 ч,

другой - 22.30 ч.

Эти мо­

оі

ог

Время

менты хорошо совпадают

с

периодом нахождения мете­

Р и с. 34

суток

орного радианта в

зеркальной

шюсквсти

и его

приближения к на-

правлению магнитного поля Земли.

Допплеровский эффект. Пользуясь вторым приемным

трактом,

сдвинутым по частоте по

отношению к

первому на

несколько

кГц

(первый настроен точно на передающую частоту),

можно

наблюдать

допплеровский сдвиг в

начальный момент появления вспышки

НЕ-

рассеяния.

Эти

сдвиги

заметны во всех записях в

первые доли се­

кунды и составляют 2 - 5

кГц для несущей частоты

в 200 кГц. Для -

остальных фаз прохождения

НЕ~ сигнала

этот

сдвиг

меньше

1,5

кГц.

Эффект поляризации. Была предпринята попытка

выяснить,

в

какой степени сигналы

/УЕ-рассеяния сохраняют

горизонтальную

поляризацию падающей волны.

В пункте приема

использовали

две

Зак.І04

73

идентичные антенны типа волновой канал: одна

с

горизонтальной,

другая о вертикальной поляризацией. Разница

в

уровнях принятых

оигнал, поставили два

опыта,включавшие одновременный прием

на

двух станциях, разнесенных в пространстве, В первом опыте

ио-

пользовалиоь большие расстояния между приемными пунктами -

око­

ло 30 миль, расположение которых показано на рис. 22

(КоИот-

Уэлс, Борриго и Джошуа-Три). Приемные станции размещались

пер­

пендикулярно к зеркальному контуру для наблюдения спадп

актив­

ности

Я£-рассеяния

с удалением от линии максимального

прие­

ма. Так как передача

осуществлялась по двум различным лучам

и,

следовательно, возникали два зеркальных контура, то число

точек

наблюдения удваивалось. Бал осуществлен одновременный прием

во

всех

трех точках в

течение 24 часов. Средний рабочий цикл

в

ут­

ренние часы '(2,00

~ 8.00) показан на рис. 30 .По графику рабочих

циклов можно определить и уровень принимаемой мощности в

раз­

личных точках, а следовательно,

и диаграмму направленности

пе-

реиалучения активной

области.

Ширина диаграммы при данной час­

тоте

предполагает

определенную

среднюю длину ориентированных не­

однородностей. При частоте 200

МЕц для найденной диаграммы пере-

излучения масштаб

неоднородностей в направлении магнитного по­

ля Земли должен составлять около 25 м.

Второй опыт,

с применением близко расположенных антенн,поз­

волил

установить, что коэффициент взаимной корреляции между сиг­

налами

Нв- рассеяния падал до 0,8 при разнесении в 150 м

по­

перек

трассы распространения. Обычные метеорные вспышки при

га­

рение расстояния

в 150 м в

качестве расстояния между точками по­

ловинной мощности в тонкой

структуре

предполагает общую длину

решетки активной

области порядка 10

км1 . Поскольку длина в 25 м.

по порядку соответствует длине

неоднородностей,

установлен­

ной в

полярных

сияниях [ 5ü] , ее

можно считать свойством среды,

в то время как

10-километровая решетка

возникает

в

результате

воздействия среды с метеорными частицами.

Основные вывода

из вышесказанного

таковы:

-

Нс-рассеяние

возникает

в слое

£ на высоте

100 —

зонная)

между вспышками

/Ѵ£-рассеяния и спорадическими

мете­

орами ;

ҢЕ-рассеяние,не

-

все

метеорные следа,

обусловливающие

должны иметь обязательно точную зеркальную ориентацию, но

ре­

зультат

усиливается, когда

след метеора лежит в зеркальной шюо-

кости,

и особенно,

когда

радиант близок к магнитным силовым ли­

ниям, проходящим через

зону

рассеивания ;

-

эффект

допплеровских сдвигов и -эффект поперечной поля­

ризации,

наблюдаемые в

первые доли секунды жизни вспышек

И£-

расоеяния,

согласуются

с характеристиками фронтальной части ме­

теорного эхо-сигнала ;

-

измерения на

разнесенных антеннах при больших

базах

показывают,

что

поленаправленные неоднородности длиной поряд­

ка 25 м

являются

основным

элементам в ансамбле

рассеяния.

Тот факт, что высота /У£-рассеяния

(100 - 120

км) боль­

ше высоты метеорного

рассеяния (

90 км),

объясняет

загадоч­

ное явление [58 ] ,

заключающееся в

том,

что

сигнал

Hfpa.c~

но, некоторые

метеоры,

обладающие

большими скоростями на

высо­

ких широтах,

попадая в

слой

£

на

высоте 100 -

120 км,

обра­

зуют вспышки

Н£-рассеяния,

а

затем - метеорные

вспышки на

лила

выявить некоторые особенности

НЕ-рассеяния.

Основная

трасса была расположена таким образом, что активная

зона

рас­

сеяния оказалась почти полностью отделенной от области

мете­

орной активности ; использованные узкодиаграммные

передающие

антенны также

способствовали

такому

разделению.

В

то

же вре­

мя активная

зона

Н£~рассеяния являлась основной

зоной

мете­

орных отражении для приемного пункта,

находящегося

значительно

севернее зеркального контура. Это способствовало

раздельному

изучению и сопоставлению сигналов

/-/£-рассеяния

и метеорных

отражений.

Избранная частота

волны в 200 МГц дала

возможность

использовать

остронаправленные антенны, облегчившие

в

свою

очередь

и задачу

оценки ширины индикатрисы

рассеяния,а

также

высоты и протяженности активной области переизлучения.

Однако

в постановке

эксперимента

и в анализе полученных

результатов

есть

недостатки:

эксперимент

не позволил исследовать

тонкую

структуру сигнала ; не исследована частотная зависимость

про­

хождения радиосигналов в одно и то же время на одной и той

же

трассе ; неудовлетворительно был поставлен эксперимент по

изу­

чению допплеровского

сдвига ;

хотя

упоминается

наличие

двух

типов сигналов - вспышкообрааных и

непрерывных

(последние

про­

должительностью до

получаса),

при анализе они не классифициру­

ются и не изучаются в отдельности ;

авторы в

основном анализи­

руют вспышкообразные

сигналы

(без их типизации), преобладающие

в этой серии экспериментов ; при анализе результатов

характе­

ристики

/-/^-рассеяния сопоставляются только

с

аналогичными

характеристиками метеорных отражений, хотя представляет

инте­

рес

сравнение

и с другими

механизмами рассеяния.

Для исследования вышеперечисленных и ряда других нерешен­

ных вопросов,

а

также в целях дальнейшего накопления и анали­

за

экспериментальных данных о рассеянии ультракоротких

радио­

волн

анизотропными неоднородностями ионосферы,

ориентирован­

ными вдоль магнитного поля Земли на других трассах,

была орга­

низована серия

экспериментов в режиме непрерывного

излучения,

что

облегчило исследование тонкой структуры сигнала.

I .

Некоторые

соображения

относительно постановки

экспери­

мента.

Как известно

[ 57,

67,

69 J

,

рассеяние радиоволн

Еперед

метеорными следами удовлетворительно

описывается

эллипсоидаль­

ной

геометрией. В соответствии с принципом зеркального отраже­

ния

рассеянные сигналы будут

приниматься только

от следов,рас-

положенныт по касательной к

одному

из семейств

эллипсоидов

вращения, которые могут быть описаны

вокруг точек

передачи

и