Распространение гектометровых радиоволн, страница 2

Как было установлено выше (12.39), диэлектрическая проницаемость и проводимость ионосферы зависят в общем случае от частоты соударений электронов с тяжелыми частицами. В свою очередь, частота соударений зависит от скорости движения свободных электронов, которая имеет две составляющие – скорость теплового движения V_T и скорость направленного движения V_Э под действием поля волны. На коротких волнах при обычно применяемых мощностях передатчика V_Э оказывается много меньше, чем V_T. Поэтому суммарная скорость движения электрона практически не зависит от напряженности поля волны, и, следовательно, диэлектрическая проницаемость и проводимость ионосферы не зависят от воздействия волны.

На средних и более длинных волнах скорость V_Э становится соизмеримой с V_T. При больших значениях напряженности поля частота соударений становится зависимой от величины воздействия волны на ионосферу.

Скорость направленного движения электронов под действием волны определяется из формулы (12.25):

.                               (14.1)

Перейдя к действующим значениям, формулу (14.1) можно переписать в виде:

                     .                                     (14.2)

Полная скорость движения электрона складывается из скорости теплового движения:

                     .                                                   (14.3)

и скорости направленного движения (14.2):

         ,                 (14.4)

где .

Если передаваемый сигнал модулирован по амплитуде, то действующее значение напряженности поля можно записать как:

          ,                                        (14.5)

где  М – коэффициент модуляции, Ω – модулирующая частота,  - напряженность поля, создаваемого немодулированной несущей.

Частоту соударений электронов с тяжелыми частицами можно определить из формулы:

,                                                     (14.6)

где  ℓ_св – средняя длина пути электрона между соседними соударениями.

Подставляя в (14.6) выражения (14.4) и (14.5), получим:

.                                     (14.7)

Из (14.7) следует, что частота соударений зависит от амплитуды напряженности поля волны и при воздействии на ионосферу модулированных колебаний меняется во времени с частотой модуляции. С такой же частотой изменяется проводимость ионизированного газа:

          ,                                   (14.8)

а, следовательно, и коэффициент поглощения ионосферы:

.                                          (14.9)

Таким образом, происходит ослабление напряженности поля волны, излучаемой сверхмощной радиостанцией, пропорциональное ее напряженности поля. Иными словами, происходит демодуляция сигнала.