Таблица 6-5

Продолжение табл. 6-5

Сверхрефракция (вол-иоводное распространение)

<-0,157

<6,37-10

- со о

Обычно наблюдается в антициклонную погоду при наличии сильной инверсии температуры и при пониженной влажности атмосферы. Над сушей такие усповия имеют место в ночные и утренние часы. Над морем в ясную погоду, часто в течение целых суток, воздух у поверхности моря менее нагрет и более влажен, чем воздух высокорасположенных слоев Такие условия благоприятны д-;я образования атмосферных Boj;HOBr;aoB [Л. 1,2]

электронной концентрации и ча-

стоты радиоволны f (кгц): с

1-80,8-

(6-16)

где с=3- 10 м/сек.

При данной частоте f увеличение концентрации электронов в данном слое ионосферы приводит к увеличению скорости распространения фронта волны. Поэтому при проникновении радиоволны в ионосферу, при наклонном ее падении, вышерасположенные участки фронта волны опережают

{ис. 6-18. Влияние угла возвышения (угла падения) на преломление радиоволи в ионосфере.

ижерасположенные его участки и фронт волны претерпевает изменение угла наклона по отношению к земной поверхности. Поскольку электронная концентрация в ионосфере увеличивается (до максимума в слое Fz), на некоторой высоте фронт волны может наклониться так, что радиоволна возвратится к земной поверхности. Искривление траектории движения радиоволны в ионосфере тем сильнее, чем значительнее .растет электронная концентрация и чем меньше частота радиоволны.

От ионосферы могут отражаться радиоволны, падающие на ионосферу вертикально, т. е. при угле падения ф=0 (рис. 6-18). В этом случае при определенной концентрации N от ионосферы могут отражаться радиоволны с частотой /верт =180,8 Л.

Соотношение между частотами наклонно-то луча (частота f) и вертикального луча (частота /верт), отражающимися от одной и той же области ионосферы с концентрацией N, имеет вид:

f = fвepтSecф. (6-17)

Наибольшая частота (соответствующая максимальной концентрации Ломаке), при которой радиоволны отражаются от ионосферы при вертикальном падении на ионосферу, называется критической частотой fnp.

Наряду с преломлением радиоволны в ионосфере испытывают поглощение. С увеличением длины волны увеличивается поглощение радиочастотной энергии в ионосфере, причем в более низких участках ио-

носферы потери энергии больше, чем в более высоких участках.

Чем положе траектория падения радиоволны, т. е. чем меньше угол возвышения в волны относительно земной поверхности, тем легче выполняется условие для возвращения радиоволн на Землю (рис. 6-18). Более длинные волны отражаются при больших углах в, чем более короткие. Ультракороткие волны (короче 4-5 м) в обычных условиях не отражаются ионосферой даже при углах в, близких к нулю; они пронизывают ионосферу, испытывая незначительное искривление траектории движения, и уходят в космическое пространство.

Для каждого угла возвышения при данной электронной концентрации существует максимальная частота (МЧ): волны с частотами выше МЧ не возвращаются, а волны с частотами ниже МЧ возвращаются после падения на ионосферу к земной поверхности. При этом МЧ связана с критической частотой законом секанса :

МЧ=-(5Е = весф. (6-18)

sine

в ионосфере происходят как закономерные изменения электронной концентрации (в пределах суток, от сезона к сезону и т. д.), так н случайные, вызываемые, например, вихревым движением ионосферного воздуха. При этом, особенно в нижних участках ионосферы, на уровне и ниже слоя Е, возникают неоднородности с резко повышенной электронной концентрацией. При наличии таких неоднородностей в ионосфере возможно отражение метровых волн.

Рис. 6-19. Возникновение замираний из-за интерференции пространственных воли.

/ ~ волна, отразившаяся 1 раз от ионосфеоы; 3 - волна, дважды отразившаяся от ионосферы.

Максимальная дальность прохождения радиоволной пути (передающая сторона - ионосфера - Земля) не превышает 4 000 - 4 500 км. Однако возможно использование последовательного многократного отражения радиоволн от ионосферы и Земли, вследствие чего дальность действия пространственных волн может достигать 10 ООО- 15 000 км и более (на коротких волнах).

Особенностью приема пространственных волн является наличие замираний сигналов (федингов) с длительностью от долей секунды до нескольких десятков секунд (и более). Замирания чаще всего являются следствием интерференции радиоволн, про-