Антенны и распространение радиоволн. Часть II. Распространение радиоволн. Дружин Г.И. - 9 стр.

быть различных размеров, формы и ориентировки в пространстве.                                                            dN
                                                                нулевой и положительной. При отрицательной рефракции        >0
                                                                                                                         dh
            2.3. Явление рефракции в тропосфере                 и радиус кривизны R < 0. Радиоволна удаляется от Земли, и даль-
                                                                ность распространения уменьшается. Хотя отрицательная рефрак-
    Поскольку коэффициент преломления в тропосфере изменя-      ция встречается довольно редко, в некоторых случаях это явление
ется с высотой (в нормальных условиях уменьшается), то это      может привести к ухудшению прохождения сигнала. Нулевая реф-
приводит к искривлению луча радиоволны. Предположим, что        ракция может сложиться при определенных метеорологических
луч направлен под некоторым углом к горизонту. Так как коэф-                                                    dN
фициент преломления с ростом высоты h уменьшается, то при       условиях в некотором интервале высот, в котором    =0.
                                                                                                                dh
прохождении волны он будет постепенно отклоняться от прямо-
                                                                     Положительная рефракция может быть: пониженная, когда
линейной траектории в сторону земной поверхности в соответст-
                                                                искривление луча меньше, чем при нормальной рефракции; нор-
вии с законом Снеллиуса, и тем сильнее, чем больше градиент
                                                                мальная; повышенная – искривление луча больше, чем при нор-
коэффициента преломления. Это явление носит название атмо-
                                                                мальной рефракции; критическая – радиус кривизны равен радиу-
сферной рефракции. С целью учета влияния атмосферной реф-
                                                                су земного шара; сверхрефракция – радиус кривизны меньше
ракции введено понятие эквивалентного радиуса кривизны луча.
                                                                радиуса Земли. При критической рефракции луч при распростра-
Радиус земного шара составляет а = 6378 км, а при нормальной
                                                                нении полностью огибает земную поверхность, а при сверхреф-
тропосферной рефракции эквивалентный радиус аэ = 8600 км.
                                                                ракции луч может несколько раз отразиться от земли, и сигнал
                                                      dN
    В нормальных условиях рефракция положительная:       <0.    в этом случае может распространиться на большое расстояние.
                                                      dh
Положительная рефракция способствует распространению ра-                   2.4. Рассеяние радиоволн в тропосфере
диоволны вдоль земли на более дальние расстояния, поскольку
луч как бы огибает земную поверхность. Под влиянием метеоро-        Радиоволны, распространяясь вдоль земной поверхности, за
логических условий распределение индекса преломления может      счет явления дифракции преодолевают расстояние большее, чем
отличаться от нормального режима.                               расстояние прямой видимости. Это расстояние зависит от длины
                                                                волны и рассчитывается по дифракционным формулам. Чем
                                                                больше длина волны, тем на большее расстояние распространя-
                                                                ется радиоволна. В диапазоне ультракоротких волн проведенные
                                                                эксперименты показали, что на расстоянии от 100 до 1000 км от
                                                                передатчика напряженность поля значительно превышает рас-
                                                                считанные по дифракционным формулам значения. При этом
                                                                наблюдались значительные замирания (ослабление и усиление
                                                                напряженности поля в течение нескольких секунд) сигнала
                                                                в точке приема. Дальнейшие исследования показали, что относи-
                                                                тельно высокий уровень сигнала образуется за счет эффекта рас-
                                                                сеяния радиоволн в тропосфере, а замирания связаны с флуктуа-
               Рис. 11. Виды атмосферной рефракции              ционными процессами в результате вихреобразного движения
                                                                воздушных масс.
   Тропосферная рефракция (рис. 11) может быть отрицательной,

                               17                                                             18