2.6.4. Особливості поширення метрових радіохвиль

У піддіапазоні метрових і більш коротких хвиль усі види ґрунтів, за винятком водного, характеризуються властивостями діелектриків. Тому теплові втрати поверхневої хвилі, яка поширюється над сушею, практично відсутні. Однак через малe довжину хвилі радіохвилі погано дифрагують навколо сферичної поверхні Землі. Тому поверхневі хвилі поширюються на незначні відстані, які не на багато перевищують відстань прямої видимості r₀. На більші відстані метрові хвилі можуть поширюватися лише просторовою хвилею. Поява такої хвилі залежить від стану іоносферного шару F. Для хвиль метрового діапазону цей шар в звичайному стані характеризується властивостями діелектрика і є радіопрозорим, тобто невідбиваючим. Однак в період підвищеної сонячної активності об’ємна густина електронів взимку вдень може сягати таких значень, що шар F стає відбиваючим для хвиль довжиною 6 - 8 м. На цих довжинах хвиль можна здійснити радіозв‘язок на відстані 3500 - 4000 км. Дальній радіозв‘язок на відстані 1000-2500 км можливий і при наявності нерегулярних спорадичних шарів іоносфери E_S. Такі шари з’являються влітку вдень на трасі між радіопередавачем і радіоприймачем.

Локальні неоднорідності іоносфери, що створюються у шарах D (вночі) і E (вдень) на висотах 70 - 90 км, призводять до розсіювання радіохвиль метрового діапазону при  < 5 м. Якщо діаграми спрямованості антен передавача і приймача перехрещуються на цих висотах, то внаслідок іоносферного розсіювання можливе здійснення радіозв‘язку на відстані від 900 км до 2300 км.

До переваг хвиль метрового діапазону можна віднести:

- можливість встановлення дальнього радіозв‘язку із земними об‘єктами;

- можливість створення спрямованих антен з прийнятними габаритами;

- велику ємність піддіапазону.

Недоліком хвиль метрового піддіапазону є залежність умов їхнього поширення у довгохвилевій його частині від стану іоносфери.

Хвилі метрового піддіапазону застосовують:

- для забезпечення регулярного зв‘язку в межах прямої видимості між земними об‘єктами, з літальними апаратами і між ними;

- для здійснення дальнього радіозв‘язку;

• для радіолокації (короткохвильова частина піддіапазону).

2.6.5. Особливості поширення мікрохвиль

До мікрохвиль відносять радіохвилі дециметрового, сантиметрового і міліметрового піддіапазонів. Поверхневі хвилі цих піддіапазонів погано дифрагують навколо сферичної поверхні Землі й протяжних нерівностей її рельєфу. Поширюються поверхневі мікрохвилі в межах прямої видимості. Земний ґрунт для мікрохвиль є діелектриком. Тому тип ґрунту не впливає на поширення радіохвиль. На їх поширення суттєво впливають особливості рельєфу, а також штучні протяжні споруди. Вони призводять до відбиття та розсіювання радіохвиль. Ці властивості мікрохвиль застосовують для радіолокації різноманітних фізичних об‘єктів.

На відстанях, які перевершують відстань прямої видимості, мікрохвилі поширюються, в основному, за рахунок тропосферної рефракції й розсіювання на тропосферних неоднорідностях. Якщо стан тропосфери такий, що існують умови, за яких можлива надрефракція, то дециметрові та сантиметрові хвилі поширюються в своєрідному хвилеводі однією зі стінок якого є земна поверхня, а іншою – нижній шар тропосфери. Виникнення тропосферного хвилеводу – епізодичне явище, тому відповідний радіозв‘язок є нестійким і практично не використовується. Але тропосферні хвилеводи необхідно враховувати при оцінюванні електромагнітного оточення з метою виявлення можливих радіозавад.

Для мікрохвиль іоносфера є радіопрозорою тому, що всі її критичні частоти перебувають у декаметровому піддіапазоні. Тому мікрохвилі використовують для радіозв‘язку з космічними об‘єктами та між ними.

Позитивні якості мікрохвиль такі:

- велика частотна ємність піддіапазону;

- можливість створення малогабаритних гостроспрямованих антен;

- незалежність від впливу атмосферних завад;

- стійкість радіозв‘язку.

Недоліками мікрохвиль є:

- залежність умов поширення радіохвиль та якості радіозв‘язку від рельєфу місцевості та її покриття;

- наявність смуг частот, непридатних для практичного використання через загасання радіохвиль у гідрометеоритах та атмосферних газах.

Мікрохвилі використовують для:

- радіорелейного та тропосферного зв‘язку;

- радіозв‘язку з літальними та космічними апаратами.

Таким чином, ми дослідили коло питань стосовно створення, існування та використання радіохвиль. Практичне значення наведеного матеріалу полягає в тому, що за його допомогою можна розв’язувати електродинамічні задачі з метою прогнозування проходження радіохвиль різних довжин в залежності від реальних природних умов.