A hatás az ionoszféra a rádióhullámok terjedésének
A hatás az ionoszféra a rádióhullámok terjedésének
Minden jelátviteli rendszer három fő részből áll:
adó
fogadó eszköz
és egy közvetítő - összekötő vonal.
Mert rádió közvetítő környezetben - egy hely, ahol a rádióhullámok szaporodni. Amikor szaporítása természetes pályák, t. E. Egy olyan környezetben, ahol a környezet a Föld felszínét, légkörben, a világűrben a közeg a rádiókapcsolat, ami gyakorlatilag lehetetlen ellenőrizni.
Amikor a terjedési környezetnek előforduló hullám területen amplitúdó változás (általában egy csökkentés), a változás sebességét és irányát a terjedési, polarizációs síkját forgása és a torzítás az átvitt jeleket.
A Föld felszínén jelentős hatással van a rádióhullámok terjedésének: a félvezető a Föld felszínén rádióhullámok felszívódnak; amikor esik a Föld felszínén, ezek tükröződnek; a gömb alakú a földfelszín megakadályozza az egyenes vonalú terjedési rádióhullámok. Rádióhullámok szaporító a közelében a földfelszín (hullámhossz skála) nevezzük földhullám
terjedési út
Ábra. 1. terjedési út
A hatása a légkör külön veszik, hogy a szükséges korrekciókat. A légkörben a Föld megkülönböztetni három terület, ami befolyásolja a terjedés: a troposzférában, ionoszféra és a sztratoszféra. A határok ezek a régiók között vannak kifejezve nem éles, és függ az idő és a földrajzi térben.
Ionoszféra a régió a légkör magasságban 60-10 000 km-rel a föld felszínét. Ezeken magasságokban, a levegő sűrűsége nagyon kicsi, és a levegő ionizálódik, t. E. Számos szabad elektronok (körülbelül 103-106 elektronok 1 cm3 levegő). A jelenléte szabad elektronok jelentősen befolyásolja az elektromos tulajdonságait az ionoszféra és meghatározza annak lehetőségét, reflexió az ionoszféra rádióhullám hosszabb, mint 10 m. Egy egyetlen tükrözi rádióhullámok átfedhetik távolság a Föld felszínén akár 4000 kilométer. Ennek eredményeként a többszörös visszaverődés a Föld felszínének és az ionoszféra rádióhullámok terjednek bármilyen távolságban át a Föld felszínét. A rádióhullámok által propagált reflexió az ionoszféra vagy szórás, az úgynevezett ionoszféra hullámok 3.
Az ionoszféra feltételek terjedési hullámok és a tulajdonságait a Föld felszínét érinti kicsit a troposzférában.
A jelenléte a felső légkörben szabad elektronok határozza meg az elektromos paramétereit az ionizált gáz - annak permittivitás. és a képesség?
Az elektronok száma egységben foglalt térfogatú levegő, az úgynevezett elektronsűrűség Na (cm-3)
Electron és ion sűrűsége az ionoszféra változékony magassága, ami fénytörés és visszaverődés rádióhullámok az ionoszféra.
Elektronsűrűség eloszlása kiigazítás a légkörbe.
részecsketömeg
t, R Sugár részecskék,
lásd a részecskék száma csökken naponta a Föld elektronsűrűség Ne cm3
1 0,4 105 2 1015
03/10 0.04 108 február 1014
10-5 0,008 1010 5 1013
Megszűnése után a ionizálóforrással akció, az elektron sűrűség csökken hiperbolikusan Tehát a haladás, a nap az ionizációs az alsó réteg az ionoszféra nem tűnik el azonnal, és a felső rétegek - megmarad az egész éjszakát.
Érzékelhető elektronsűrűség megjelenik a légkörbe magassága mintegy 60 km. Következő ionoszféra elektron sűrűség változik magassága a Föld felszínét, és így az elektromos tulajdonságait az ionoszféra nem-egyenletes magasságú.
A rádióhullámok terjedésének heterogén környezetben, röppályája görbült. Elegendően nagy elektron sűrűsége a görbület a pályáját a hullámok lehet olyan erős, hogy a hullám visszatér a felszínre a Föld bizonyos távolságra a sugárzási tér, t. E. tükrözi rádióhullámokat az ionoszféra.
A reflexió rádióhullámok küldött a Föld felszínén a ionoszféra jelentkezik nem a levegő - az ionizált gáz és ionizált gáz vastagságú. Reflection csak akkor következhet be a régióban az ionoszféra, a dielektromos állandót csökken a magassága, és ennek következtében, az elektron sűrűség növekszik a magassággal, t. E. Az alábbiakban a maximális elektron sűrűsége a ionoszféra réteg.
Rendszer tükrözi rádióhullámok ionoszféra
Ábra. 3. rendszer tükrözi rádióhullámok az ionoszféra.
Feltételek kötődik visszaverődési szög beesési rá az alsó határ az ionoszféra. Dielektromos állandó a vastagsága leginkább az ionoszféra a magasságban, ahol a visszavert hullámokat (3. ábra):
? Sin 0 = n1 / 2 = (1 - 80,8Ne / F2)? 1/2
A továbbiakban Ne - elektronsűrűség cm3, és F a frekvencia kHz-ben.
Minél nagyobb az érték Ne, annál kisebb a szög lehetséges reflexió. Az a szög O, ahol ilyen körülmények között is lehetséges reflexió, az úgynevezett kritikus szög.
Közel és távol gyengült középhullámú
Ábra. 4. Közép- és Távol-halványuló középhullámú.
1 - földhullám;
2 - hullám, visszaverődik az ionoszféra egyszer;
3 - hullám, visszaverődik az ionoszféra kétszer.
A nagy távolságok CB, kizárólag éjjel a reflexió az E réteg az ionoszféra, az elektron sűrűség, amely elegendő erre a célra. A nappali az utat a CB egy D réteg, amely rendkívül erősen elnyeli az energiát e hullámok. Ezért, amikor az adó teljesítmény általánosan alkalmazott elektromos mező nagy távolságra nem elegendő fogadásának és elosztásának a nappali SV fordul gyakorlatilag csak földhullám. Ionoszféra zavarok nem befolyásolják a terjedését CB, mint E réteg kicsit zavart során ionoszféra-mágneses viharok.
A fading középhullámú figyelhető csak éjszaka, amikor egy bizonyos távolságra az adó lehetséges érkezése mind a térbeli és felületi hullámok a B pont, és a hossza a térbeli hullámhossz útvonal függ a ionoszféra elektron sűrűség. Megváltoztatása fáziskülönbség a hullámok vezet rezgés a térerősség időben, az úgynevezett fading szomszéd. Jelentős távolságra az adótól (C pont) jöhet hullámok egy vagy két visszaverődéseket az ionoszféra. Megváltoztatása fáziskülönbség a két hullám is okoz vibrációs mezőben, az úgynevezett disztális fading. Változás sebességének a kicsi (fading időszak 1- 2 perc). Fading statisztikai jellemzőit nem tanulmányozták.
A harcot a halványuló a rádióadó végén alkalmazott antenna sugárzási mintázatok, nyomni a földre. Ilyen sugárzási karakterisztikát közel az úsztatás zóna eltávolítjuk az adó, mind a nagy távolságok hullám a területen, ami jött át két gondolatok, gyengül.
Rövid hullámhosszúságú tartományban (KB) közé hullám hossza 10 és 100 m (f = 30- 3 MHz). Hullámok terjednek KB tartományban földi hullám a parttól legfeljebb 100 km miatt az erős felszívódását a Föld felszínét, és a rossz diffrakciós feltételekkel.
Reakcióvázlat terjedési nagy távolságokra KB
Ábra. 5. reakcióvázlat KB terjedési nagy távolságokra.
és - interferencia hullámok visszavert egyszer és kétszer az ionoszféra,
1 - felületi hullám;
2-hullám terjesztő keresztül reflexió az ionoszféra;
3 - hullám terjesztő át két visszaverődést az ionoszféra;
4 - hullám, a működési frekvencia, amely nagyobb, mint a maximális;
b - a beavatkozás szórt hullámok;
interferenciát magnitorasscheplennyh komponens hullámok.
Szaporítás KB ionoszférikus hullám történik egymást követő tükröződés a réteg F (néha E réteg) az ionoszféra és a felület. Így hullámok áthaladnak az alsó tartományában az ionoszféra - rétegek E és D, amely mennek felvételét (5. ábra, a.). Rádiókommunikációhoz a KB két feltételnek kell teljesülnie: a hullámok meg kell jelennie a ionoszféra és az elektromágneses térerő egy adott ponton kell lennie ahhoz, hogy befogadni, azaz az abszorpciós hullámhossza a ionoszféra nem lehet túl nagy ... E két feltétel korlátozza az alkalmazható üzemi frekvencia-tartományt.
A hullámvisszaverődés megköveteli, hogy a működési frekvencia nem túl magas, és az elektronsűrűség az ionoszféra réteg is elegendő a tükörképe a hullám szerinti (3-44). Ebből a kiválasztott állapot maximális használható frekvencia (MUF), amely a felső határa a működési tartomány.
A második feltétel korlátozza a működési tartomány az alsó a működési frekvencia (a rövid hullámhossz-tartományban), annál nagyobb az abszorpció a hullám az ionoszféra (lásd 5. ábra ..). A legalacsonyabb használható frekvencia (ZIF) határozzuk meg a feltétellel, hogy az adóteljesítmény az elektromágneses mező intenzitás elegendő kell legyen a vétel.
Ionoszféra elektron sűrűség változik a nap folyamán, és az év során. Means változhat, és a határokat az üzemi tartományban, így meg kell változtatni a működési hullámhossz a nap:
- a munka a nap folyamán a hullámok 10-25 m, és este a hullámok 35-100 m.
Annak szükségességét, hogy megfelelő megválasztásával a hullámhosszon kommunikációs kapcsolatok különböző időpontokban megnehezíti a design az állomás és a kezelő munkáját.
Zone csend KB úgynevezett gyűrűs régióban meglévő bizonyos távolságban az adóállomás, amelyen belül nincs rádióvétel. A megjelenése holtpontok amiatt, hogy a földi hullám csillapodik, és nem éri el a területet, és az ionoszféra hullámok incidens kis szögek a ionoszféra, nem teljesülnek feltételeket tükrözi. A korlátokat a zóna a csend (VS) expandált lerövidítésével hullámhossza és redukáló elektronsűrűség.
KB fading a tartományban mélyebb, mint a tartományban CB. A fő ok a fading interferenciát sugárba keresztül egy vagy két visszaverődéseket az ionoszféra. Amellett, hogy az úsztatás okozta szóródás a rádióhullámok által ionoszféra szabálytalanságok és a zavaró szórt hullámok, valamint a beavatkozás a rendes és rendkívüli alkatrészek magnitorasscheplennoy hullámok.
Kedvező terjedési feltételek KB hajlítja szerte a világon, és egy párszor. Ezután egy második késleltetett jel mintegy 0,1 másodperc, és az úgynevezett visszhangok fogadhatók el amellett, hogy a fő jelet. Echoes egy zavaró hatással középsíkjának irányában vonalak.
Radiocommunications a KB megy rendellenességek, amelyek a fő oka ionoszféra-mágneses viharok. Ha ez a réteg elpusztul és F reflexió KB lehetetlenné válik. A legtöbb esetben ezek megsértése figyelhetők meg a sarki régiókban, és az utolsó néhány órától két napig. A második típusú jogsértések - hirtelen felszívódás (megfigyelt csak a megvilágított részén a világon), amely hossza néhány perctől néhány óráig. Gyakran mindkét típusú kommunikációs zavarok fordulnak elő ugyanabban az időben.?