Файл: Керблай, Т. С. О траекториях коротких радиоволн в ионосфере.pdf

волны от слоя н, даже при постоянных рабочей частоте и угле вы­ хода излучения, отражение имеет место на разных высотах слоя

при углах излучения, близких к касательным, в условиях, когда ионосферу можно считать однослойной (зима, средние широты). Кз таблицы видно, что с изменением местного времени -максималь­ ное расстояние скачка меняется на несколько сотен километров. Максимальные величины достигаются ночью и утром, мини­ мальные — днем. Наибольшие изменения расстояния скачка отме­ чаются при переходе от утренних часов к дневным и от вечерних к ночным, достигая 4 0 0 — 7 0 0 км. В табл. 10 приведены величины максимального скачка для летних условий в средних широтах се­ верного полушария. При расчете таблицы учитывалось, что летом в дневное время ионосфера должна быть аппроксимирована тремя слоями. Из сравнения табл. 9 и 10 видно, что суточный ход DJnax летом и зимой противоположен. Летом наибольшие значения ■Апах достигаются в околополудеиные часы. Для летних условий

(в зависимости от структуры ионосферы), тем не менее их изме­ нения со временем суток, сезоном и широтой также значительны.

Из всего изложенного выше ясно, что на радиолиниях большой дальности, даже если на протяжении всего пути не встречается существенных градиентов электронной концентрации (или они не учитываются), можно ожидать больших изменений расстояния скачка, особенно, если учесть возможность перехода отражений от одного слоя к другому. Эти измеиепия будут еще больше, если учитывать наличие горизонтальных градиентов, так как в этом случае происходит и изменение углов А (Д2=j=Ді), а это вызывает значительные изменения D скачка.

110

Т а б л и ц а 11

В табл. 11 приведены минимальные расстояния скачка, соот­ ветствующие различным отношениям / к критической частоте в середине скачка (т. е. расстояния, для которых рабочая ча­ стота с заданным отношением к /с является МПЧ) для различных величин градиентов критической частоты. Из таблицы видно, что изменения в расстояниях скачка, соответствующих МПЧ, вслед­ ствие градиента /с увеличиваются с ростом рабочей частоты.

Способы распространения радиоволн на радиолиниях большой протяженности весьма разнообразны (даже если ограничить рассмотрение только Скачковыми способами) и зависят от про­ тяженности линии, ее ориентации, рабочей частоты и угла излу­ чения.

В следующих параграфах и в прил. 4 приведено несколько примеров расчетов способов распространения на различных ра­ диолиниях. Отдельно анализируются расчеты для квазиширотных радиолиний, которые пролегают в одном полушарии, в ог­ раниченной полосе широт, и для радиолиний меридионального направления.

§2. Способы распространения радиоволн на линиях широтного направления

Радиолинии широтного направления характеризуются раз­ личиями местного времени на разных участках линии и связан­ ными с ними изменениями в структуре ионосферы. На этих радиолиниях восходные и заходные градиенты электронной кон­ центрации проявляются как градиенты вдоль направления ра­ диолинии, что приводит к асимметрии как минимум одного из скачков и в итоге Дх =/= Д2.

Радиолинии длиной 7000—8000 км, пролегающие в полосе ши­ рот 40—60° С, характеризуются разностью местного времени в конечных пунктах около 6 час. Это значит, что на противополож­ ных концах линии существуют утренние и дневные условия или вечерние и ночные.

В табл. 12 в качестве примера приведены возможные отражаю­ щие слои, дл^иы скачков (для первых четырех скачков) и способы

111

Т а б л и ц а 12

/ / М П Ч Л , г р а д D i, к л і D i , к .я D j, к м D 4i k .u С п о с о б

распространения на радиолинии квазиширотыоы ориентации, про­ легающей в полосе широт 30—50° С протяженностью 9700 км. Расчет выполнен для летних условий лет высокой солнечной ак­ тивности. Из таблицы видно, как сильно меняется способ распро­ странения в зависимости от рабочей частоты, угла излучения и местного времени на радиолинии. В таблице изменение угла А не приведено, так как оно невелико — не превышает 2°.

Следует отметить, что на дальних радиолиниях изменение МПЧ, углов прихода и расстояний скачка вследствие продольного градиента электронной концентраций в среднем меньше, чем на односкачковых линиях. Это объясняется тем, что МПЧ дальних радиолиний определяется как наименьшая из МПЧ отдельных скачков, и если на линии происходит смена дня и иочи, то измене­ ния в величинах МПЧ вдоль линии будут велики. Следовательно, рабочая частота, равная МПЧ для всей линии, будет составлять 0,4—0,5 от МПЧ для скачков, попадающих в более освещенную область. На рис. приведены в качестве примера распределе­ ния f 0F2, hmF2 и ymF2 для радиолинии широтного направления,

западного пункта, низкие значения — ночным условиям в районе

112