45 Ослабление радиоволн в тропосфере

Наличие в тропосфере Земли молекул воздуха, паров воды, гидрометеоров (туман, дождь, град, снег), а также частиц пыли, поднятой с поверхности, вызывает ослабление уровня сигнала в процессе распространения радиоволн. Принято рассматривать два механизма ослабления – поглощение и рассеяние. При поглощении энергия электромагнитной волны преобразуется в тепловую энергию, при рассеянии – перераспределяется в пространстве в направлениях, отличных от заданного. Наибольшее затухание радиоволны испытывают в дождях и туманах. Это связано с тем, что поле радиоволны вызывает в каждой капле появление тока поляризации, который, во-первых, приводит к тепловым потерям энергии и, во-вторых, является источником вторичного рассеянного излучения. Затухание зависит от длины волны электромагнитного излучения и интенсивности осадков. Так, укорочение длины волны и увеличение интенсивности дождя приводит к увеличению затухания.

Величину множителя ослабления радиоволн в тропосфере можно представить в виде:

Е – напряженность поля в реальных условиях, Е0 – в свободном пространстве, a(r) – множитель ослабления на единицу длинны в каждой точке пространства, r- путь пройденный волной в тропосфере

46 Процессы ионизации и рекомбинации в ионосфере

Основным источником ионизации земной атмосферы являются электромагнитные волны солнечного излучения длиной короче 0,1 мкм — нижний участок ультрафиолето­вого диапазона и мягкие рентгеновские лучи, а также испускаемые Солнцем потоки заряженных частиц. Помимо Солнца источником ионизирую­щего излучения являются звезды, особенно те, которые обладают высокой температу­рой (около 20 000°С) и создают интенсивное ультрафиолетовое излучение.

Процесс ионизации заключается в том, что под

воздействием внешних факторов (источников ионизации) с внешней электронной орбиты атома отрывается один или несколько электронов. В результате этого в атмосфере образуются свободные отрицательно заряженные электроны и положительно заряженные ионы.

Процесс воссоединения заряженных частиц и образования нейтральных молекул называется рекомбинацией.

Интенсивность ионизации J_S- число электронов, образующихся в 1 см3 за 1 с. Электронная концентрация N - число свободных электронов, содержащихся в единице объема ионизированного газа с учетом ионизации и рекомбинации

47 Распространение ионосферных коротких волн

От ионосферы могут отражаться радиоволны, длина которых больше 10 м, т. е. волны короче метровых. критической частотой fкр ионизированного слоя называется наибольшее значение частоты, при которой радиоволна, направленная вертикально вверх, еще отражается этим слоем.

48 Особенности распространения радиоволн различных диапазонов

Сверхдлинные и длинные волны: 10³-10⁵ м

Средние волны: 300кГц-3Мгц 1000-100 м

Описывают в ионосфере криволинейную траекторию. Испытывают постепенное преломление,а не отражение.

Короткие волны: 100 – 10м , 3-30 Мгц

Метровые волны : 30-300Мгц

Распространение за счет рассеяния в ионосфере, отражения от ионизированных следов метеоров.

Дециметровые, сантиметровые, миллиметровые волны и волны оптического диапазона: