Распространение радиоволн. Классификация радиоволн по диапазонам частот и способам распространения

Радиоволны, распространяющиеся за счет рассеивания в тропосфере (до 1000 километров) и направляющего действия тропосферы (волноводный эффект, расстояние 800-1000 км), получили название тропосферныхволн. Как тропосферные могут распространяться волны короче 10 метров. Как волноводно-тропосферные – волны короче 3 метров.

Стратосфера (15-60 км) представляет собой более однородную среду, так как плотность газа уменьшается с высотой, то относительная диэлектрическая проницаемость примерно равна 1. И она оказывает меньшее влияние на распространение радиоволн по сравнению с тропосферой.

Ионосфера занимает область атмосферы на высоте 60-600 километров. На этих высотах плотность газа мала, и он частично или полностью ионизирован. Число свободных электронов в ионосфере меняется с высотой и составляет 10³-10⁶ электрон/см³. Присутствие свободных электронов обуславливает рефракцию и отражение радиоволн в ионосфере.

Радиоволны, распространяющиеся путем отражения от ионосферы или рассеивания в ней на большие расстояния, называются ионосферными. На условия распространения ионосферных волн свойства земной поверхности и нейтросферы влияют слабо.

На расстояниях 3-4 радиуса земного шара атмосфера земли переходит в межпланетную плазму. Газ в межпланетной плазме полностью ионизирован. Плотность электронов равна плотности положительно заряженных частиц и составляет 10-100 электрон/см³.

На близких расстояниях от передатчика волны всех диапазонов распространяются как земные. Тропосфера влияет только на условия распространения радиоволн короче 10 метров. Поэтому как тропосферные распространяются только метровые, дециметровые и сантиметровые волны.

Регулярные отражения от ионосферы испытывают волны длиннее 10 метров. Поэтому как ионосферные могут распространяться только сверхдлинные, длинные, средние и короткие волны. Однако метровые волны могут распространяться как ионосферные за счет рассеивания на неоднородностях ионосферы и отражения от метеорных следов. Все волны короче 10 метров распространяются как прямые (и в атмосфере земли, и в космическом пространстве).

Радиоволны, распространяющиеся в однородной или слабонеоднородной среде, в частности в космическом пространстве, по прямолинейным или близким к ним траекториям, называются свободно распространяющимися или прямыми. Такие волны наблюдаются при связи космических станций с земными объектами.

Прямые волны при прохождении сквозь атмосферу земли могут претерпевать искривление траектории, рассеивание и поворот плоскости поляризации.

К радиоволнам относятся электромагнитные волны, длина волны которых лежит в пределах  метров, что соответствует частотам  МГц. Радиоволны принято подразделять по десятичному признаку на диапазонах:

1)  мириаметровые (СДВ) – 100-10 км

2)  километровые (ДВ) – 10-1 км

3)  гектометровые (СВ) – 1000-100 м

4)  декаметровые (КВ) – 100-10 м

5)  метровые (МВ) – 10-1 м

6)  дециметровые (ДМВ) – 100-10 см

7)  сантиметровые (СМВ) – 10-1 см

8)  миллиметровые (ММВ) – 10-1мм

Волны метровые, дециметровые и сантиметровые раньше назывались диапазоном УКВ, а дециметровые и сантиметровые – диапазоном