Prelegerea particularităților de propagare a undelor radio super-lungi și lungi
LECTURĂ 7. PECULIARITĂȚILE DISTRIBUȚIEI SUPERHOUNDULUI
ȘI UNELE RADIO LUNGI
Domeniul LW este secțiunea de frecvență radio de 10 km. 1 km (30 300 kHz) și SDV - 100 km. 10 km (3 30 kHz). Troposfera nu este afectată. Gama de unde electromagnetice create cu ajutorul diferitelor dispozitive radio este limitată de lungimi de undă de aproximativ 20 de km (30 kHz). Campurile puternice de valuri mai lungi sunt excitate doar de o sursă naturală naturală - descărcări de trăsnet, care emit un spectru continuu de valuri, în special intens la frecvențe de la 30 kHz până la câteva sute de hertzi și mai puțin.
Domeniul de aplicare și ADD game LW-styami determinată în special de propagare a acestora. atenuare relativ redusă a câmpului în calea de propagare și stabilitate în ceea ce privește ionosferice perturbație-niyama permite utilizarea acestor benzi pentru comunicație peste lungi distanțe-TION extinderea la antipod. Cu toate acestea, capacitatea de frecvență redusă a acestor intervale permite telegraful doar cu cabluri viteze reduse (de exemplu, cheia de lucru). Big-Menenius atunci când aceste frecvențe sunt mult în sistemele și timpul de navigare semnal de re-house, care datorită stabilității ridicate a caracteristicilor amplitudinea și faza câmpului. Undele radio VLF și DV Dia pazonov distribuit ca unda ionosferice și la sol. Cea mai bună explicație pentru modelele observate de variație a câmpului în spațiu și în timp dă teoria waveguiding valuri ionosferice. Teoriile moderne presupune că undele foarte lungi și lungi ionosferice se propage într-un ghid de undă sferică, care este partea de jos suprafața peretelui de pământ, iar partea de sus - în stratul D după-amiază, iar pe timp de noapte - procese fizice un strat E. Complexitatea pentru propagarea într-un ghid de undă din cauza următorului majore motive: sfericitatea și ionosfera pământului, încețoșarea și limita o conductivitate finită inferioară a ionosferei, proprietățile sale anizotrope datorită influenței câmpului magnetic al Pământului, conductivitate finită și teren dificil suprafața Pământului. Găsirea câmpului în pământ waveguide sferică - limita inferioară a ionosferei este redusă la soluția de ecuațiile lui Maxwell cu condițiile la limită.
Waveguide teoria arată că, ca într-un ghid de undă ideal, câmpul la punctul de recepție reprezintă rezultatul interferenței unui set de valuri care au suferit reflecții n-ori de la pereții ghidului de undă. Fiecare n-componentă, numită undă parțială, se propagă de-a lungul
înclinată în raport cu axa waveguide traiectoria cu o viteză de fază egală cu viteza luminii într-un mediu dat. Fiecare val parțial funingine-sponds φn unghiul de incidență pe peretele waveguide. Din acest unghi de coeficientul de reflexie dependentă de perete, și, prin urmare, valul de amortizare a legii. Este cunoscut faptul că, în pereții waveguide cu valuri parțiale ideale formează un set discret de VT transversal val magnetic și transversal electric TE val de înmulțire de-a lungul axei ox-novoda viteza de fază, care este întotdeauna mai mare decât viteza luminii în mediu. În pământ waveguide sferică - limita inferioară a ionosferei-le este, de asemenea, rezultatul superpoziția unei multitudini de valuri discrete, dar tipul cvasi transversal - unde magnetice cvasi-transversale și TH cvasi TE undele electrice. Aceste unde sunt numite cvasi-transversal, longitudinal slab, deoarece acestea conțin componente: o cvasi-val Th - componenta magnetică H, unda cvasi-TE - RE-ică componenta E. Apariția acestor componente datorită conversiei la anizotropice câmpului ionosferei polarizată liniar în polarizată eliptic .
Valurile cvasi-transversale se disting prin numerele m si se numesc moda-mi sau "valuri normale". Există un set de moduri cvasi-THm. unde m = 0, 1, 2 și cvasi-TEm. unde m = 1, 2, 3. Numărul m determină natura distribuției câmpului de-a lungul înălțimii ghidului de undă. Fiecare mod este format din două sau mai multe valuri parțiale, care diferă în unghiurile de incidență. Deoarece coeficientul de reflexie depinde de unghiul de incidență de la pereții ghidului de undă, atunci fiecare mod are propriul coeficient de amortizare.
Calculele arată că, odată cu creșterea numărului de mod, coeficientul de atenuare crește. Sunt puternic slăbiți modurile formate de unde parțiale cu unghiuri de incidență apropiate de unghiurile lui Brewster, pentru care este caracteristică trecerea aproape completă a energiei undei incidentului prin regiunea de reflexie. Degradarea rapidă a modurilor cu număr mare conduce la faptul că, pe măsură ce distanța crește, un număr tot mai mic de moduri se dovedește a fi esențial în formarea câmpului.
La distanțe mari, numărul de moduri care formează câmpul depinde și de orele zilei. Pe timp de noapte, un număr mai mare de moduri participă la formarea câmpului decât în timpul zilei, deoarece în întuneric stratul D dispare și atenuarea tuturor modurilor scade.
Există trei domenii de formare a domeniului - scurt, intermediar și îndepărtat.
MAC-uri
Și modificări ale intensității câmpului în timpul zilei. Modificările regulate în timpul intensității câmpului de undă lungă și superangulară sunt asociate cu schimbări regulate ale stării ionosferei - înălțimea bazei sale și gradul de ionizare a regiunii reflectante. Structura complexă interferențială a câmpului de noapte, care depinde de distanța, face ca variația diurnă să fie ambiguă. Un curs zilnic normal este creșterea câmpului de la zi la noapte, care
se explică prin scăderea absorbției undelor ionosferice în timpul dispariției stratului D pe timp de noapte. În ciuda faptului că, în timpul nopții, nu numai câmpul semnalului util crește, ci și câmpul de interferență, raportul semnal / interferență este în majoritatea cazurilor mai favorabil decât în timpul zilei. Pe unele linii, minime adânci ale câmpului apar în timpul răsăritului și apusului. Acest fenomen se numește efectul crepuscular.
Modificările sezoniere ale intensității câmpului în zonele intermediare și cele îndepărtate sunt slabe și nu întotdeauna ambigue. De obicei, în lunile de vară, valorile lui E sunt mai mici decât în timpul iernii.
Influența ciclului de activitate solară. Numeroase observații au arătat că, pe măsură ce crește activitatea soarelui, intensitatea valurilor benzilor SDV și DW crește, ceea ce se explică prin creșterea gradientului de densitate electronică la baza ionosferei cu creșterea activității solare.
variație neregulată a intensității câmpului datorită unei structuri ionosferice neuniforma schimbă în timp. oscilații de câmp aleatorii în intervalul de ADD și adâncime nesemnificative LW, și pro-procedează atât de încet încât nu este de a asculta la ședință PRIE-mă. Acestea pot fi detectate doar la intensitatea câmpului de înregistrare pe SA-mopisets. Vibrațiile sunt de origine interferență-OCU și de schimbarea defazaj între componentele de interferență-conductoare. Schimbări semnificative în defazajul pe lungimile undelor kilometru sunt posibile cu abaterile aleatorii ale lungimilor de trasee pe un singur gical kilometri (Δr = λ / 2). Asemenea abateri nu pot avea loc pentru un interval scurt-tac. Modificări aleatorii De aceea superficiale la nivelul semnalului au un caracter neted și apar în zeci de minute sau chiar ore. Lipsa de atenuare rapidă este caracteristică a condițiilor de primire valuri VLF și ET. Prin nivelul neregulat de semnal de schimbare-Niyama ar trebui să includă o slăbire a câmpului de la începutul perturbațiilor ionosferice origine corpusculară și o creștere în zilele următoare perturbării. tulburare bruscă, cum ar fi „flash-uri“ absorbție conduc întotdeauna la o creștere a intensității câmpului la momentul „flare“ - crește stratul de ionizare D si scade pătrunse Novena undele ADD și LW gama de absorbție a ionosferei regiune. Odată cu scurtarea lungimii de undă a acestei tendințe slăbește.