Головна

На поширення радіохвиль

Іоносфера, частина атмосфери Землі, яка починається на висоті 50 - 80 км. На поширення радіохвиль впливає та частина іоносфери, яка знаходиться на висотах нижче 500 км.

Під дією сонячного і космічного випромінювання в іоносфері безперервно відбуваються процеси іонізації і рекомбінації. Вважається, що іоносфера являє собою плазму, що складається з електронів і позитивно заряджених іонів. Електродинамічні параметри іоносфери (відносна діелектрична проникність і провідність) без урахування впливу магнітного поля Землі можна розрахувати за такими формулами:

 , (5.31)

 , (5.32)

де  - Електронна концентрація іоносфери, що дорівнює числу вільних електронів в одиниці об'єму;  - Число зіткнень електронів з нейтральними молекулами за 1 с.

Електронна концентрація приймає найбільше значення на висотах 250 - 400 км. При подальшому зростанні висоти електронна концентрації швидко зменшується і на висотах близько 20 000 км має значення порядку
 102 електрон / м3.

З причин, пов'язаних з історією розвитку іоносферних досліджень, іоносферу ділять на три області, що позначаються через , и .

В області  , Яка розташована на висотах 50 - 90 км, електронна концентрація швидко зростає з висотою і характеризується великими добовими коливаннями (від 103 електрон / м3 вночі до 108 електрон / м3 вдень). В області  , Яка розташована на висотах 90 - 130 км, електронна концентрація досягає максимуму (близько 1011 електрон / м3) Влітку на висотах близько 110 км. область  , Яка розташована на висотах 130 - 500 км, підрозділяється днем ??у своїй нижній частині (130 - 200 км) на шари и  . Електронна концентрація області  досягає значень (1012 - 1013) Електрон / м3.

При поширенні радіохвиль в іоносфері вони частково поглинаються (хвиля віддає енергію заряджених частинок), переломлюються і відображаються. Для характеристики відображають і заломлюючих властивостей шарів іоносфери вводять поняття критичної (  ) І максимально застосовної (  ) Частот.

під критичної частотою даного шару іоносфери розуміють максимальну частоту радіохвилі, від якої потерпають від цього шару при нормальному падінні хвилі на нього. З цього визначення випливає, що якщо радіохвиля з частотою падає на шар іоносфери по нормалі і

,

то радіохвиля відбивається від нього.

Якщо ж

,

то радіохвиля пронизує шар іоносфери, не відбиваючись від нього.

під максимально застосовної частотою (МПЧ) даного шару іоносфери розуміють максимальну частоту радіохвилі, від якої потерпають від цього шару при похилому падінні хвилі на нього.

Значення вказаних частот можна визначити за такими формулами:

 , (5.33)

 , (5.34)

де  - Максимальне значення електронної концентрації шару іоносфери;  - Кут між напрямком поширення хвилі і нормаллю до шару іоносфери.

Так як інтенсивність іонізуючого випромінювання змінюється, то і параметри іоносфери постійно змінюються, що необхідно враховувати при розгляді систем радіозв'язку, які використовують іоносферні радіохвилі. При цьому спостерігаються добові зміни, зміни за порами року і по 11-літнього періоду сонячної активності.

Діелектрична проникність іоносфери є анізотропною величиною (через вплив постійного магнітного поля Землі). У зв'язку з цим, в іоносфері, як і ферритовой середовищі з постійним підмагнічуванням, спостерігається ефект Фарадея, явище подвійного променезаломлення і ін.

 



Параметри тропосфери. Вплив тропосфери на поширення радіохвиль. тропосферний рефракція | Класифікація радіохвиль по способам поширення

Симетричний електричний вібратор | діректорной антени | дзеркальні антени | Закони Снеллиуса. коефіцієнти Френеля | Явище повного проходження хвилі через кордон двох середовищ | двох середовищ | внутрішньому відображенні | Граничні умови. Явище поверхневого ефекту | Дифракція електромагнітних хвиль | При поширенні радіохвиль |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати