Учебная работа. Распространение электромагнитных волн в земных условиях
Содержание
- Задание
- 1. Основная часть
- 1.1 Главные определения
- 1.2 Спектры радиоволн
- 1.3 Распространение радиоволн над земной поверхностью
- 1.3.1 Электродинамические характеристики разных видов поверхности Земли
- 1.3.2 Распространение радиоволн в границах прямой видимости над шероховатой поверхностью Земли
- 1.3.3 Атмосфера Земли и ее строение
- 1.4 Индивидуальности распространения ДВ, СВ, КВ
- 1.5 задачка
- Заключение
- Перечень использованной литературы
Задание
1) отдать общую характеристику диапазонов радиоволн;
2) обрисовать электродинамические характеристики земной поверхности и атмосферы Земли;
3) показать отличие распространения ДВ, СВ, КВ.;
4) найти значения частоты, при которой в сухой почве е=10, См/м, действительная и надуманная части всеохватывающей диэлектрической проницаемости стают схожими.
1. Основная часть
1.1 Главные определения
Радиоволны — это электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве со скоростью света (300 000 км/сек). К слову свет также относится к электромагнитным волнам, что и описывает их очень идентичные характеристики (отражение, преломление, затухание и т.п.).
Радиоволны переносят через место энергию, излучаемую генератором электромагнитных колебаний. А появляются они при изменении электронного поля, к примеру, когда через проводник проходит переменный электронный ток либо когда через место проскакивают искры, т.е. ряд стремительно последующих вереницей импульсов тока.
Электромагнитное излучение характеризуется частотой, длиной волны и мощностью переносимой энергии. Частота электромагнитных волн указывает, сколько раз за секунду меняется в излучателе направление электронного тока и, как следует, сколько раз за секунду меняется в каждой точке места величина электронного и магнитного полей. Измеряется частота в герцах (Гц (единица частоты периодических процессов в Международной системе единиц СИ)) — единицах нареченных именованием величавого германского ученого Генриха Рудольфа Герца.1 Гц (единица частоты периодических процессов в Международной системе единиц СИ) — это одно качание в секунду, 1 мгц (МГц) — миллион колебаний в секунду. Зная, что скорость движения электромагнитных волн равна скорости света, можно найти расстояние меж точками места, где электронное (либо магнитное) поле находится в схожей фазе. Это расстояние именуется длиной волны.
1.2 Спектры радиоволн
По интернациональным соглашениям радиоволны делятся на ряд диапазонов (участков), имеющих неодинаковые характеристики.
Длинноватые волны имеют длину волны от 3000 до 30 000 м и соответственно частоту от 10 до 100 КГц. Сначала собственного развития радиосвязь велась практически только на таковых волнах. Но для связи на огромные расстояния при, помощи этих волн необходимы передатчики большой мощности. Не считая того, в спектре длинноватых волн невозможна одновременная работа огромного числа радиостанций.
Дело в том, что для устранения обоюдных помех при радиовещательной передаче нужно каждой радиостанции отвести участок (полосу) частот приблизительно в 9 КГц. Несложно подсчитать, что в спектре длинноватых волн можно расположить без помех друг другу только 10 станций.
Единственным достоинством длинноватых волн будет то, что дальность их деяния в течение денька и ночи, лета и зимы изменяется не много. Такового всепостоянства у остальных радиоволн нет. на данный момент на длинноватых волнах работает маленькое число радиостанций, передающих сигналы четкого времени и метеорологические сводки.
Средние волны занимают спектр 200 — 3000 м, либо 100 — 1500 КГц. Волны 200 — 2000 м специально заведены для радиовещания и их условно подразделяют на «средние волны» от 200 до 580 м и «длинноватые волны» от 750 до 2000 м. На этих волнах можно расположить без обоюдных помех 150 радиовещательных станций. Но лишь в Европе число их существенно больше. Приходится одну и ту же волну давать нескольким станциям, что приводит к обоюдным помехам. Лишь в случае если станции, работающие на схожих волнах, размещены на значимом расстоянии одна от иной, то обоюдные помехи сказываются слабо либо их совсем нет.
В спектре 200 — 2000 м также работают телеграфные радиостанции: морские, авиационные, военные. к примеру, волна 600 м. создана для морской радиосвязи и выделена для передачи сигнала бедствия судами. На волнах 580 — 750 м работает много судовых и портовых радиостанций.
Промежные и недлинные волны имеют соответственно длины волн 50 — 200 м (частоты 1500 — 6000 КГц) и 10 — 50 м (частоты 6000 — 30000 КГц). Но на практике маленькими волнами именуют спектр 10 — 200 м. Современные радиовещательные приемники обычно имеют спектры 25 — 75 м и 200 — 2000 м. На промежных волнах работают ведомственные телеграфные и телефонные радиостанции. В спектре 10 — 200 м можно расположить без обоюдных помех 3000 радиовещательных станций, а радиотелеграфных станций еще больше, потому что для их требуется наиболее узенькая полоса частот.
Недлинные волны дают гигантскую дальность деяния по сопоставлению с иными волнами при относительно маленькой мощности передатчиков. Недочетом маленьких волн является мощная зависимость их распространения от времени суток и времени года. В истинное время на маленьких волнах работает огромное количество радиостанций всех государств мира, а именно, радиовещательные и радиолюбительские станции. Этот спектр, является самым «населенным».
Ультракороткие (метровые, дециметровые, сантиметровые и миллиметровые) волны занимают последующие спектры:
1). Метровые волны 1 — 10 м либо 30 — 300 МГц;
2). Дециметровые волны 10 — 100 см либо 300 — 3000 МГц;
3). Сантиметровые волны 1 — 10 см либо 3000 — З0000 МГц;
4). Миллиметровые волны 1 — 10 мм либо 30 000 — 300 000 МГц.
Ультракороткие волны (УКВ), именуемые по другому ультравысокими частотами (УВЧ), либо сверхвысокими частотами (СВЧ (Микроволновое излучение, сверхвысокочастотное излучение — электромагнитное излучение, включающее в себя дециметровый, сантиметровый и миллиметровый диапазон радиоволн)), используются для связи наземных радиостанций, как правило, при сравнимо маленьких расстояниях в границах до 100 — 200 км.
В УКВ спектре можно расположить весьма огромное число радиостанций без обоюдных помех. Эти волны являются единственно подходящими для связи с галлактическими кораблями и для передачи телевидения. УКВ можно источать узеньким пучком, в определенном направлении, подобно лучам прожектора, что позволило удачно применить их в радиолокации.
В истинное время ультракороткие волны обширно употребляются для связи, радиолокации, радионавигации и в остальных областях науки и техники. Осваиваются также субмиллиметровые волны с длиной волны в толики мм.
1.3 Распространение радиоволн над земной поверхностью
1.3.1 Электродинамические характеристики разных видов поверхности Земли
Распространение земных радиоволн происходит конкретно над полупроводящей сферической поверхностью Земли. Потому при рассмотрении этих вопросцев совсем нужны познание электронных характеристик разных видов поверхности Земли (т.е. её диэлектрической проницаемости и удельной электронной проводимости) и учет её неоднородностей.
Большая часть (71%) поверхности земного шара покрыта водой. Исходя из убеждений электронных параметров, следует различать соленую воду океанов, морей и неких озер от пресной воды озер и рек. В то время как при отсутствии ветра поверхность маленьких озер и водоемов быть может зеркально гладкой, поверхность океанов и морей подвержена наиболее либо наименее значительному волнению.
Встречаются последующие разновидности суши: мокроватая почва в виде полей, лугов и вспаханной земли; та же почва, покрытая кустарником и лесом; сухая почва в виде песков (пустыня); холмистая местность, покрытая растительностью, и скалистые, лишенные растительности горы. Вот далековато не полный список разных видов поверхности Земли.
При исследовании особенностей распространения земных волн приходится в некий мере идеализировать условия, в каких протекают процессы распространения. к примеру, не представляется вероятным учесть непрерывные конфигурации параметров земли на пути распространения волны. При практических расчетах наслаждаются тем, что принимают во внимание лишь резкие конфигурации, к примеру, береговую линию, границу меж полем и огромным лесным массивом.
Встречающиеся разновидности поверхности земного шара можно разбить на 2 группы: к первой относятся те виды поверхности земного шара, которые характеризуются незначимыми неровностями, потому их конкретно можно поменять сглаженной поверхностью с теми же электронными параметрами; ко 2-ой группе относятся поверхности со значительными неровностями, которые должны быть изменены сглаженной поверхностью с эквивалентными электронными параметрами. Эквивалентные электронные характеристики земли выбирают из тех суждений, чтоб вызываемое настоящей неровной поверхностью поглощение земных радиоволн соответствовало поглощению, создаваемому эквивалентной сглаженной поверхностью в данном спектре частот.
к примеру, обычными поверхностями 2-ой группы являются лес и большенный город. Распространяющаяся над лесом волна поглощается, основным образом, за счет токов, наводимых ею в стволах и ветвях деревьев, которые можно разглядывать как типичные заземленные антенны из полупроводящего материала.
Очевидно, механизм поглощения энергии радиоволны лесом не имеет ничего общего с механизмом поглощения гладкой полупроводящей поверхностью. С иной стороны, можно подобрать электронные характеристики гладкой полупроводящей земли так, чтоб поглощение волн, распространяющихся над данной воображаемой почвой, было таковым же, как и над лесом.
Таковым же методом можно подобрать характеристики гладкой полупроводящей поверхности, эквивалентной по собственному всасывающему действию городку (в определенном спектре частот).
электромагнитная волна поверхность земля
В таблице 1 приведены средние значения реальных (для почв первой группы) и эквивалентных электронных характеристик для разных видов поверхности Земли.
Таблица 1. Электродинамические характеристики разных видов поверхности Земли.
Вид земного покрова
е
у, См/м
Морская вода
80
1.6
Пресная вода рек и озер
80
10-3…10-2
Мокроватая почва
10…30
3 Ч 10-3.3 Ч 10-2
Сухая почва
3…6
1 Ч 10-5…5 Ч 10-3
Мерзлая почва
3…6
10-3.10-2
Лед (t=-10°С)
4…5
10-2.10-1
Снег (t=-10°С)
1
10-6
Для проведения расчетов, относящихся к распространению земных волн, нужно располагать данными о четких значениях электронных характеристик земли в разных районах страны. С данной целью в отдельных странах проводятся необъятные работы по составлению карт проводимости земли.
1.3.2 Распространение радиоволн в границах прямой видимости над шероховатой поверхностью Земли
Земная поверхность значительно влияет на напряженность поля в месте приема. Если антенны приподняты над гладкой плоской поверхностью земли, то крайняя отражает радиоволны, подобно тому, как зеркало отражает свет. К приемной антенне приходят две волны — ровная и отраженная. Длина пути этих волн различна и, как следует, будут различны их фазы. Если волны приходят к приемной антенне в одной и той же фазе, то напряженность поля добивается большего значения. Меньшее значение выходит в случае прихода волн в обратных фазах (в противофазе). В итоге по мере удаления от передатчика напряженность поля то растет, то резко падает, и только, начиная с некого расстояния, убывает плавненько. На метровых волнах при маленькой высоте приемной антенны плавное спадание поля начинается уже на расстоянии нескольких км от передатчика.
Рис. 1. Многолучевое распространение
Больший Энтузиазм представляет распространение УКВ над неровной поверхностью (покрытой горами, оврагами, лесами, строениями и т.п.). Над таковой местностью отраженный от земли луч будет в месте приема ослаблен, потому что земная поверхность представляет собой уже «искривленное зеркало». Кроме этого луча, в точку приема могут приходить волны, отраженные от примыкающих больших спостроек и гор.
Над неровной местностью зависимость напряженности поля от расстояния и высоты неопределенна и практически не зависит от длины волны.
На расстояниях до 30 — 40 км среднее нрав воздействия местности можно для себя представить, смотря на Рис.3, где показан настоящий профиль местности перед телецентром (верхний набросок) и итог измерений напряженности поля на данной местности (жирная кривая на нижнем рисунке). Сначала трассы местность ровненькая и напряженность поля убывает плавненько, так же как над плоской поверхностью (ср. жирную и пунктирную кривые). На расстоянии 8 км местность приподнята, и напряженность поля вырастает. За холмиком напряженность резко падает, это — область тени. За следующим холмиком напряженность поля мало выше, чем поле, которое обязано быть над плоской поверхностью. Это разъясняется тем, что данный бугор, благодаря своим определенным геометрическим размерам, «работает» как ретранслятор. Падающие на него волны он переизлучает во все стороны, в том числе и в область тени. Аналогичный эффект может наблюдаться в горах, при этом может случиться так, что в приемную антенну попадут еще волны, отраженные от земли, на участках «передатчик — гора» и «гора — приемник». При подходящем совпадении фаз волн напряженность поля быть может выше, чем на таковой же трассе, но без горы. Этот эффект именуется «усиление препятствием».
Земная поверхность никогда не бывает совершенно гладкой. Даже равнинная местность покрыта огромным числом хаотически расположенных неровностей. При интерференционной структуре поля земной волны на условия распространения оказывают воздействие выпуклости местности, распределенные в границах значимой зоны для отражения. При скользящем распространении нужно учесть выпуклости местности практически вдоль всей трассы. Если маленькие выпуклости земной поверхности в среднем распределены умеренно, то такую поверхность именуют шероховатой. При распространении над шероховатой поверхностью происходит рассеяние поля земной волны, что является предпосылкой ослабления плотности потока энергии в данном направлении.
1.3.3 Атмосфера Земли и ее строение
Хим состав земной атмосферы в истинное время исследован очень кропотливо. Атмосфера Земли представляет собой смесь молекулярного азота (78 %) и молекулярного кислорода (21 %). На долю иных компонент, основным образом водяного пара и неких инертных газов, приходится только 1 %. Физические характеристики атмосферы Земли очень очень зависят от высоты. По данной причине принято разглядывать атмосферу как объединение 2-ух областей: нижней атмосферы — области с высотами от нуля до 60 км, и верхней атмосферы, которая размещается в интервале высот от 60 до 20 000 км. В свою очередь, нижняя атмосфера делится на тропосферу (высоты до 15 км) и стратосферу (высоты от 15 до 60 км). Физические процессы в тропосфере и стратосфере определяют собой погодные и климатические явления на Земле. Они соединены с интенсивным массо — и термообменом, также переносом огромных воздушных масс.
Верхняя атмосфера Земли, почаще именуемая ионосферой, подвергается интенсивному облучению Солнца и остальных галлактических источников. Из-за этого происходит ионизация атомов газов, что значимым образом влияет на нрав распространения радиоволн в ионосфере.
Ионосфера — ионизованный слой планетарной атмосферы, где вольные электроны и ионы с низкой энергией находятся под конкретным воздействием гравитационного и магнитного полей планетки.
Рис. 3. Слои ионосферы и распространение маленьких волн зависимо от частоты и времени суток, благодаря ионосфере становится вероятной радиосвязь меж различными точками на Земле
Ионосфера Земли лежит на высотах от 60 до 600 км, хотя ее толщина значительно изменяется зависимо от времени суток, сезона и уровня солнечной активности. Благодаря ионосфере становится вероятной радиосвязь меж различными точками на Земле. Ионосфера возникает в итоге действия ультрафиолетового и рентгеновского излучения Солнца, состоит из консистенции газа нейтральных атомов и молекул (в главном азота N2 и кислорода О2) и квазинейтральной плазмы (число негативно заряженных частиц только приблизительно равно числу положительно заряженных). Степень ионизации становится значимой уже на высоте 60 км и неприклонно возрастает с удалением от Земли. Различают четыре слоя с различными чертами, которые в порядке роста высоты именуют слоями D, E, F1 и F2 и различают зависимо от плотности заряженных частиц N. Слой D, расположенный на высоте 50 — 90 км, имеет низкую электрическую плотность. Основную часть ионосферы составляют слои E и F1 (90 — 230 км).
Слой D
В области D (60-90 км) концентрация заряженных частиц составляет Nmax~ 10І-10і см?3 — это область слабенькой ионизации. Главный вклад в ионизацию данной области заносит рентгеновское излучение Солнца. Также маленькую роль играют доп слабенькие источники ионизации: метеоры, сгорающие на высотах 60-100 км, галлактические лучи, также энергичные частички магнитосферы (заносимые в этот слой во время магнитных бурь).
Слой D также характеризуется резким понижением степени ионизации в ночное время суток.
Слой Е
Область Е (90-120 км) характеризуется плотностями плазмы до Nmax~ 105 см?3. В этом слое наблюдается рост концентрации электронов в дневное время, так как главным источником ионизации является солнечное коротковолновое излучение, к тому же рекомбинация ионов в этом слое идет весьма стремительно и ночкой плотность ионов может свалиться до 10і см?3. Этому процессу противодействует диффузия зарядов из области F, находящейся выше, где концентрация ионов относительно велика, и ночные источники ионизации.
Спорадически на высотах 100-110 км возникает слой ES, весьма узкий (0,5-1 км), но плотный. Индивидуальностью этого подслоя является высочайшая концентрации электронов (ne ~ 105см?3), которые оказывают существенное воздействие на распространение средних и даже маленьких радиоволн, отражающихся от данной области ионосферы.
Слой E в силу относительно высочайшей концентрации вольных носителей тока играет важную роль в распространении средних и маленьких волн.
Слой F
Областью F именуют сейчас всю ионосферу выше 130-140 км. Максимум ионобразования достигается на высотах 150-200 км. Но вследствие диффузии и относительно долгой продолжительности жизни ионов образовавшаяся плазма распространяются ввысь и вниз от области максимума. Из-за этого наибольшая концентрация электронов и ионов в области F находится на высотах 250-400 км.
В дневное время также наблюдается образование «ступени» в распределении электрической концентрации, вызванной массивным солнечным ультрафиолетовым излучением. Область данной ступени именуют областью F1 (150-200 км). Она приметно влияет на распространение маленьких радиоволн.
Выше лежащую часть слоя F именуют слоем F2. Тут плотность заряженных частиц добивается собственного максимума — N ~ 105-106 см?3. На огромных высотах преобладают наиболее лёгкие ионы кислорода (до высот 400-1000 км), а ещё выше — ионы водорода (протоны) и в маленьких количествах — ионы гелия.
С повышением расстояния напряженность электронного поля отраженной от ионосферы волны возрастает, и на расстояниях 700-1000 км напряженности полей земной и ионосферной волн стают приблизительно равными.
1.4 Индивидуальности распространения ДВ, СВ, КВ
Радиоволны длиной от 1000 до 10000 м именуют длинноватыми (частота 300-30 кГц), а радиоволны длиной выше 10000 м — сверхдлинными (частота наименее 30 кГц).
Длинноватые и в особенности сверхдлинные волны не много поглощаются при прохождении в толще суши либо моря. Так, волны длиной 20-30 км могут просачиваться в глубину моря на несколько 10-ов метров и, как следует, могут употребляться для связи с погруженными подводными лодками, также для подземной радиосвязи.
В этих спектрах радиоволн для всех видов земной поверхности токи проводимости значительно преобладают над токами смещения, по этому при распространении поверхностной волны происходит только незначимое поглощение энергии. Длинноватые волны отлично дифрагируют вокруг сферической поверхности Земли.
Начиная с расстояния 300-400 км, кроме земной волны, находится волна, отраженная от ионосферы.
С повышением расстояния напряженность электронного поля отраженной от ионосферы волны возрастает, и на расстояниях 700-1000 км напряженности полей земной и ионосферной волн стают приблизительно равными.
К средним волнам относятся радиоволны длиной от 100 до 1000 м (частоты 0,3 — 3,0 МГц). Средние волны употребляются основным образом для вещания. А так же они являются колыбелью отечественногорадиопиратства. Они могут распространяться земным и ионосферным путём. Средние волны испытывают существенное поглощение в полупроводящей поверхности Земли, дальность распространения земной волны 1, (см. рис.4), ограничена расстоянием 500 — 700 км. На огромные расстояния радиоволны 2 и 3 распространяются ионосферной (пространственной) волной.
Рис. 4 Распространение средних волн
В ночное время средние волны распространяются методом отражения от слоя Е ионосферы (см. рис.5), электрическая плотность которого оказывается достаточной для этого. В дневные часы на пути распространения волны размещен слой D, очень очень всасывающий средние волны. Потому при обыденных мощностях передатчиков, напряженность электронного поля недостаточна для приема, и в дневные часы распространение средних волн происходит фактически лишь земной волной на сравнимо маленькие расстояния, порядка 1000 км. В спектре средних волн, наиболее длинноватые волны испытывают наименьшее поглощение, и напряженность электронного поля ионосферной волны больше на наиболее длинноватых волнах. Поглощение возрастает в летние месяцы и миниатюризируется в зимние. Ионосферные возмущения не влияют на распространение средних волн, потому что слой Е не много нарушается во время ионосферно-магнитных бурь.
Рис. 5. Распространение средних волн в ночное время
Главный механизм распространения маленьких волн. К спектру KB (декаметровые волны) относят радиоволны с длиной волны от 100 до 10м. В отличие от наиболее маленьких волн, которые распространяются земной волной, декаметровые волны распространяются, в главном, методом отражении от ионосферы. Радиус деяния земной волны в спектре маленьких волн сравнимо невелик и при обычно применяемых мощностях передатчиков не превосходит нескольких 10-ов км. Это обосновано потерями в полупроводящей поверхности Земли и большенными потерями в процессе дифракции вдоль Земли.
Но недлинные волны могут распространяться на почти все тыщи км методом неоднократных поочередных отражений от ионосферы и Земли и для этого не требуются передатчики большенный мощности.
Это неповторимое свойство спектра KB и употребляется для построения систем далекой связи. Не считая радиосвязи декаметровые волны обширно употребляются для радиовещания, далекой (загоризонтной) радиолокации, исследования ионосферы и др. Но ряд неблагоприятных особенностей распространения понижает эффективность использования этого спектра. К таковым особенностям следует отнести: многолучевость, сопровождающуюся глубокими замираниями; ограниченность неискаженной полосы передачи и скорости телеграфирования; подверженность воздействию ионосферных возмущений и др.
Рабочие частоты. одной из главных особенностей KB радиолиний является ограничение рабочих частот, как со стороны больших, так и низких значений, при этом обе границы зависят от изменчивой структуры ионосферы, В итоге на KB линиях, в отличие от линий остальных диапазонов, возникает необходимость повторяющейся смены рабочих частот в согласовании с изменяющимся состоянием ионосферы. Верхняя граница рабочих частот определяется тем, что декаметровые волны, в особенности коротковолновая часть этого спектра (л?30 м), очень критичны по условиям отражения от ионосферы. Наибольшая частота, при которой отраженная от ионосферы волна быть может принята в данном пт приема, именуется очень применимой частотой (МПЧ).
1.5 задачка
Найти значения частоты, при которой в сухой почве е=10,См/м, действительная и надуманная части всеохватывающей диэлектрической проницаемости стают схожими.
В согласовании с формулой
, при:
,
Из этого, повторяющаяся частота:
откуда разыскиваемая:
В грубом приближении при расчете радиолиний низкочастотных диапазонов (с частотами наименее 1 МГц) земную поверхность можно приближенно считать совершенно проводящей, что значительно упрощает решение всех задач о распространении радиоволн. С ростом рабочей частоты омические утраты начинают сказываться все в основном. Это событие приводит к доп ослаблению радиоволн.
Заключение
Радиоволны — это электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве со скоростью света. Радиоволны делятся на ряд диапазонов, имеющих неодинаковые характеристики. Главные из этих участков это длинноватые волны (ДВ), средние волны (СВ), недлинные волны (КВ). Они имеют различные длины волн и различные частоты. Любой из этих диапазонов имеет ряд плюсов и недочетов. Распространение земных радиоволн происходит конкретно над полупроводящей сферической поверхностью Земли. Потому при рассмотрении этих вопросцев совсем нужны познание электронных характеристик разных видов поверхности Земли. Хим состав земной атмосферы в истинное время исследован очень кропотливо. Физические характеристики атмосферы Земли очень очень зависят от высоты. По данной причине принято разглядывать атмосферу как объединение 2-ух областей: нижней атмосферы — области с высотами от нуля до 60 км, и верхней атмосферы, которая размещается в интервале высот от 60 до 20 000 км. Верхняя атмосфера Земли, почаще именуемая ионосферой, подвергается интенсивному облучению Солнца и остальных галлактических источников. Из-за этого происходит ионизация атомов газов, что значимым образом влияет на нрав распространения радиоволн в ионосфере. Различают четыре слоя с различными чертами, которые в порядке роста высоты именуют слоями D, E, F1 и F2 и различают зависимо от плотности заряженных частиц N.
Радиоволны с длиной волны наиболее 1 километра имеют отличительную изюминка — способность отлично огибать землю при собственном распространении. Потому волны данной части спектра способны распространяться далековато за пределами прямой видимости. Радиоволны, которые распространяются вдоль поверхности Земли, именуют земными либо поверхностными волнами. В этом спектре частот, не считая поверхностных волн, для связи употребляют и пространственные волны. Пространственными (ионосферными, небесными) именуют такие волны, которые, будучи излученными от поверхности Земли, отразятся от ионосферы и вновь возвратятся на землю. Линия движения распространения пространственной волны, вернувшейся на землю опосля отражения от ионосферы, именуется скачком. Электромагнитные волны нижней части радиодиапазона также отлично отражаются от поверхности Земли (другими словами с малыми потерями). Отраженные от Земли радиоволны при достижении ионосферы повторно отражаются от ее нижних слоев, образуя последующий скачок.
Радиоволны с длиной волны от 100 до 1000 метров так же, как и наиболее длинноватые, распространяются и поверхностными, и пространственными волнами, но их распространение имеет свои индивидуальности. Воздействие непостоянностей характеристик ионосферы на распространение радиоволн этого спектра становится все заметнее, и длина пути, проходимого пространственной волной в точку приема, в различное время года и суток оказывается разной.
Деньком в этом спектре волн на расстояниях до нескольких сотен км для связи употребляются поверхностные волны. С повышением частоты колебаний требуется наиболее высочайшая концентрация заряженных частиц ионосферы для формирования отраженной волны, при всем этом радиоволны попадают во все наиболее высочайшие слои атмосферы. Но с повышением длины пути, проходимой радиоволной в ионосфере, растут ее утраты. Радиоволны этого спектра добиваются слой Е ионосферы и ворачиваются к Земле. Деньком наиболее маленький слой D имеет высшую концентрацию и вызывает существенное ослабление радиоволн, потому пространственные волны этого спектра очень слабы.
Радиоволны с длиной волны от 10 до 100 метров распространяются также в виде пространственной и поверхностной волн, но с ростом частоты еще наиболее растет поглощение Землей энергии поверхностных волн, и они слабеют резвее. Потому в коротковолновом радиодиапазоне распространение поверхностных волн ограничивается фактически пределами прямой видимости. Дальше простирается зона молчания, где неосуществим уверенный прием сигналов.
Перечень использованной литературы
1. Баскаков С.И. Электродинамика и распространение радиоволн. — М.: Высш. шк., 1992. — 416 с.
2. Астрономическая сеть Украины — http://astronomy.net.ua/ionosphere.html#
]]>