Антенны и распространение радиоволн. Часть II. Распространение радиоволн. Дружин Г.И. - 25 стр.

UptoLike

Составители: 

49
лучи отражаются от ионосферы различное число раз. Если, напри-
мер, первый луч отразился от ионосферы один раз, а второйдва
раза, то при короткой посылке могут возникнуть два импульса,
а при длинной произойдет увеличение длительности импульса.
Для борьбы с этим явлением применяют:
1)
антены с узкой диаграммой направленности в вертикаль-
ной плоскости. Если диаграмма направленности прижата к земле,
то будет приниматься в основном луч, отраженный один раз от
ионосферы, а многократно отраженные лучи будут существенно
ослаблены. Если же применить однонаправленную антенну, то
влияние обратного кругосветного эха будет малым;
2)
рабочие частоты, близкие к МПЧ. В этом случае, если зату-
хание для многократно отраженных от ионосферы сигналов будет
большим, будет приниматься только основной луч.
В ионосфере время от времени появляются
геомагнитные
возмущения
, которые обусловлены явлениями, происходящими на
Солнце. Геомагнитные возмущения тесно связаны с ионосферны-
ми возмущениями, во время которых в области
F
2
электронная
концентрация резко уменьшается, а действующие высоты возрас-
тают, что приводит к уменьшению максимально применимых час-
тот. В периоды ионосферных возмущений возрастает поглощение
сигнала в диапазоне коротких волн. Все это приводит к тому, что
обычные условия радиосвязи во время ионосферных возмущений
нарушаются и радиосвязь может прекратиться.
Во время ионосферных бурь ионосферные возму
щения носят
глобальный характер, т. е. проявляются на всем земном шаре. В по-
лярных районах часто происходят ионосферные возмущения мест-
ного характера, которые называются
поглощениями в зоне полярных
сияний
. Такие поглощения происходят в северном и южном полу-
шариях на средней геомагнитной широте примерно 67,5º, в полосе
широт до 10º. В этих районах частицы высоких энергий глубоко
проникают в ионосферу до высот области
E или D, вызывая в этих
областях повышенную ионизацию. Полярные поглощения могут
продолжаться в течение нескольких часов или нескольких суток.
В течение этого временного периода радиосвязь может полностью
прекратиться за счет того, что повышенная ионизация в областях
E
и
D приведет к сильному поглощению сигнала.
На высоких широтах время от времени происходят
поглоще-
ния в полярной шапке
(ППШ). Полярной шапкой называют кру-
50
говую область с центром в геомагнитном полюсе. Нижняя граница
этой области находится примерно на геомагнитной широте 64º. По-
глощение в полярной шапке происходит за счет частиц, энергия
которых выше энергии частиц, вызывающих поглощение в зоне
полярных сияний. Эти частицы вызывают повышенную иониза-
цию в области
D, что приводит к сильному затуханию сигнала и
прекращению радиосвязи.
Внезапные поглощения происходят во время хромосферных
вспышек, которые время от времени возникают на поверхности
Солнца. Вспышки сопровождаются резким усилением ультра-
фиолетового и рентгеновского излучений и приводят к резкому
увеличению ионизации области
D. Повышенная ионизация в этой
области приводит к сильному поглощению сигнала.
Основными мерами борьбы с нарушениями радиосвязи на
коротких волнах при ионосферных возмущениях являются:
применение передатчиков повышенной мощности;
применение передающих и приемных антенн с большим
коэффициентом направленного действия;
переход на более низкие частоты, поскольку во время ио-
носферных возмущений обычно происходит уменьшение элек-
тронной концентрации в области
F
2
;
применение ретрансляционных коротковолновых линий,
проходящих вне зоны сильных возмущений.
Основы расчета коротковолновых линий связи
Расчет условий прохождения сигнала на коротковолновой ли-
нии связи строится на том основании, чтобы частота не превышала
максимально применимой (МПЧ) и не была бы меньше той, для
которой затухание не будет слишком большим. Поскольку условия
прохождения радиоволн КВ диапазона зависят от времени суток,
сезона и солнечной активности, все эти факторы следу
ет учиты-
вать при расчете и составлении расписания смены частот.
Определить МПЧ можно на основе данных вертикального
ионосферного зондирования. На расстояниях до 4000 км можно
считать, что волна распространяется за счет одного отражения от
слоя
F
2
. Максимальную частоту, на которой происходит отраже-
ние при заданном расстоянии между передающим и приемным
пунктами, можно определить из закона секанса по формуле
лучи отражаются от ионосферы различное число раз. Если, напри-      говую область с центром в геомагнитном полюсе. Нижняя граница
мер, первый луч отразился от ионосферы один раз, а второй – два     этой области находится примерно на геомагнитной широте 64º. По-
раза, то при короткой посылке могут возникнуть два импульса,        глощение в полярной шапке происходит за счет частиц, энергия
а при длинной произойдет увеличение длительности импульса.          которых выше энергии частиц, вызывающих поглощение в зоне
     Для борьбы с этим явлением применяют:                          полярных сияний. Эти частицы вызывают повышенную иониза-
     1) антены с узкой диаграммой направленности в вертикаль-       цию в области D, что приводит к сильному затуханию сигнала и
ной плоскости. Если диаграмма направленности прижата к земле,       прекращению радиосвязи.
то будет приниматься в основном луч, отраженный один раз от             Внезапные поглощения происходят во время хромосферных
ионосферы, а многократно отраженные лучи будут существенно          вспышек, которые время от времени возникают на поверхности
ослаблены. Если же применить однонаправленную антенну, то           Солнца. Вспышки сопровождаются резким усилением ультра-
влияние обратного кругосветного эха будет малым;                    фиолетового и рентгеновского излучений и приводят к резкому
     2) рабочие частоты, близкие к МПЧ. В этом случае, если зату-   увеличению ионизации области D. Повышенная ионизация в этой
хание для многократно отраженных от ионосферы сигналов будет        области приводит к сильному поглощению сигнала.
большим, будет приниматься только основной луч.                         Основными мерами борьбы с нарушениями радиосвязи на
     В ионосфере время от времени появляются геомагнитные           коротких волнах при ионосферных возмущениях являются:
возмущения, которые обусловлены явлениями, происходящими на             – применение передатчиков повышенной мощности;
Солнце. Геомагнитные возмущения тесно связаны с ионосферны-             – применение передающих и приемных антенн с большим
ми возмущениями, во время которых в области F2 электронная          коэффициентом направленного действия;
концентрация резко уменьшается, а действующие высоты возрас-            – переход на более низкие частоты, поскольку во время ио-
тают, что приводит к уменьшению максимально применимых час-         носферных возмущений обычно происходит уменьшение элек-
тот. В периоды ионосферных возмущений возрастает поглощение         тронной концентрации в области F2;
сигнала в диапазоне коротких волн. Все это приводит к тому, что         – применение ретрансляционных коротковолновых линий,
обычные условия радиосвязи во время ионосферных возмущений          проходящих вне зоны сильных возмущений.
нарушаются и радиосвязь может прекратиться.
     Во время ионосферных бурь ионосферные возмущения носят                Основы расчета коротковолновых линий связи
глобальный характер, т. е. проявляются на всем земном шаре. В по-
лярных районах часто происходят ионосферные возмущения мест-            Расчет условий прохождения сигнала на коротковолновой ли-
ного характера, которые называются поглощениями в зоне полярных     нии связи строится на том основании, чтобы частота не превышала
сияний. Такие поглощения происходят в северном и южном полу-        максимально применимой (МПЧ) и не была бы меньше той, для
шариях на средней геомагнитной широте примерно 67,5º, в полосе      которой затухание не будет слишком большим. Поскольку условия
широт до 10º. В этих районах частицы высоких энергий глубоко        прохождения радиоволн КВ диапазона зависят от времени суток,
проникают в ионосферу до высот области E или D, вызывая в этих      сезона и солнечной активности, все эти факторы следует учиты-
областях повышенную ионизацию. Полярные поглощения могут            вать при расчете и составлении расписания смены частот.
продолжаться в течение нескольких часов или нескольких суток.           Определить МПЧ можно на основе данных вертикального
В течение этого временного периода радиосвязь может полностью       ионосферного зондирования. На расстояниях до 4000 км можно
прекратиться за счет того, что повышенная ионизация в областях E    считать, что волна распространяется за счет одного отражения от
и D приведет к сильному поглощению сигнала.                         слоя F2. Максимальную частоту, на которой происходит отраже-
     На высоких широтах время от времени происходят поглоще-        ние при заданном расстоянии между передающим и приемным
ния в полярной шапке (ППШ). Полярной шапкой называют кру-           пунктами, можно определить из закона секанса по формуле
                               49                                                                 50