Распространение декаметровых радиоволн, страница 3

При работе в дневное время на ночной волне условия отражения от слоя F₂ будут выполняться, однако потери в сильно ионизированных слоях D и Е могут привести к тому, что напряженность поля может оказаться недостаточной для уверенного приема.

Для обеспечения оптимальных условий распространений радиоволн на коротковолновых радиолиниях в течение суток несколько раз производят смену рабочих частот в соответствии с установленным расписанием.

 

15.2.  Особенности распространения  декаметровых

 радиоволн

Исследуются физические особенности распространения декаметровых радиоволн.

 

Замирания радиосигналов. В диапазоне коротких (декаметровых) волн целесообразно механизм распространения ионосферных волн отображать с помощью лучевого метода (метода геометрической оптики). Напомним, что в соответствии с подобной трактовкой процесса распространения в пункт приема радиоволны приходят по дискретно выраженным  траекториям, называемым лучами. На коротких волнах ионосферные волны приходят в пункт приема несколькими лучами, испытавшими разное число отражений от ионосферы (рис.15.1.).

В результате расщепления волны под действием постоянного магнитного поля Земли на обыкновенную и необыкновенную в пункте приема возникает так же суперпозиция двух лучей. Неоднородная структура отражающей области ионосферы приводит к тому, что эта область ведет себя подобно шероховатой поверхности, диффузно рассеивая энергию падающей волны. В результате этого отраженный луч имеет многолучевую структуру.

Во всех рассмотренных случаях поле в пункте приема будет иметь интерференционный характер. В результате непрерывно изменяющихся параметров слоя F₂ амплитуды и фазы вторичных лучей имеют случайный характер и при сложении лучей в пункте приема вызывают беспорядочные и быстрые флуктуации уровня сигнала, называемые замираниями. Такие замирания называются интерференционными.

Влияние постоянного магнитного поля Земли приводит к тому, что в общем случае поляризация отраженной от ионосферы волны становится эллиптической. В результате флуктуаций электронной концентрации отражающего слоя ионосферы ориентация эллипса поляризации (рис.12.9.) и его конфигурация испытывают беспорядочные изменения. Это приводит к тому, что ЭДС, наведенная волной в приемной антенне, испытывает беспорядочные колебания, вызывая замирания сигнала на входе приемника. Такие замирания называются поляризационными.

Как меру борьбы с интерференционными замираниями применяют пространственный или частотный разнос (см. раздел 11), а для борьбы с поляризационными замираниями применяют разнос по поляризации. Смысл последнего заключается в том, что прием ведется одновременно на две антенны, одна из которых – антенна вертикальной поляризации, а другая – горизонтальной поляризации.

Зоны  молчания. Зоной молчания или мертвой зоной называется кольцевая область вокруг передающего центра, в которой отсутствует прием (рис.15.2.). На расстоянии, которое меньше внутреннего радиуса r₁ кольцевой зоны, прием обеспечивается за счет поля, создаваемого земной волной. На расстояниях, превышающих внешний радиус r₂ зоны, прием ведется за счет пространственных (ионосферных) радиоволн, отраженных от ионосферы. Нетрудно установить причину возникшего эффекта. Поверхностная волна мертвой зоны не достигает из-за больших потерь в земле. Как было показано выше, рабочая длина волны незначительно отличается от максимальной частоты, величина которой определяется углом

возвышения луча β, который в свою очередь зависит от протяженности радиолинии. Для того, чтобы луч мог попасть в область мертвой зоны, нужно увеличить угол возвышения β, однако в этом случае будут нарушены условия отражения луча от ионосферы. Свой вклад в существование мертвой зоны вносит также диаграмма направленности передающей антенны, так как существуют ограничения в увеличении угла возвышения, определяемые шириной главного лепестка диаграммы направленности. Смысл сказанного можно пояснить с помощью рис.15.3.