1. 8.3.Влияние ионосферы на поляризацию волн.
Несколько слов о поляризации. На что она влияет.
В пределах ионосферы поляризация поля зависит от:
1) направления распространения волны относительно силовых линий
магнитного поля Земли;
2) электронной плотности;
3) частоты поля.
На пути распространения волны первые два параметра изменяются,
следовательно, изменяется поляризация поля.
Траектория волны
лежит плоскости
магнитного меридиана.
На рисунке показан
простейший случай
наклонного
распространения волны в
северном полушарии.
Рис 8.6.
угол магнитного наклонения = 450. Первоначально
линейно – поляризованная волна преобразуется в волну с эллиптической
поляризации при входе в ионосферу и при выходе из ионосферы становится
кривой поляризации.
Уровень сигнала, таким образом, в точке приѐма будет зависеть от вида
поляризации.
Одним из условий оптимального приѐма является согласованность
поляризаций принимаемого поля и приѐмной антенны.
Различают два случая состояния поляризации поля проходящего через
ионосферу:
1. Поляризация поля при однолучевом приѐме, что характерно для
радио линий земля-космос, работающих на прямой волне, прошедшей
через ионосферу.
2. Приѐм несколько лучей, отразившихся от родных участков
ионосферы, что характерно для линий земля-земля, работающих на
ионосферных волнах.
Рассеяние радиоволн слабыми неоднородностями диэлектрической
проницаемости атмосферы.
Ранее было показано, что εr =εr (h) и одновременно существует
подвижные локальные объѐмы с εr отличающейся на большую величину Δεr
от εr среды
Процессом рассеяния называется процесс перемещения
электромагнитного поля в неоднородной среде по направлениям, отличным
от распространения первичного поля.
1

2. Процесс отражения есть частный случай рассеяния от неоднородности
с резким перепадом εr и с размерами намного большей существенной
области для распространения.
В зависимости от свойства рассеивания различают два вида
рассеяния:
1) некогерентное;
2) когерентное.
1. некогерентное рассеяние - результат перемещения первичного поля
подвижными локальными неоднородностями εr, которые хаотично движутся
в пространстве.
Фазы передачи элементарных лучей изменяются во времени
случайным образом, и сложение лучей происходит энергетически:
2.Когерентно рассеянное поле есть регулярное сложение
элементарных лучей, фазы которых изменяются по детерминированному
закону, поэтому их сложение происходит с учѐтом фаз.
Различают рассеяния радиоволн в тропосфере и ионосфере. Первый
механизм – дальнее тропосферное рассеяние (ДТР), второй – ионосферное
рассеяние (ИР).
При оценке условий рассеяния необходимо знать ту область
тропосферы, которая участвует в формировании рассеянного поля на
данной линии. Это область называется эффективным рассеивающим
объѐмом Vрас.
ДН прм ДН прд
касательная к
Пункты приема
горизонту распологаются за линией
горизонта.
Vрас
Qрас hmin ≈ r2/(8aзмэ)
r – протяженность трассы,
aзмэ – экваториальныйрадиус
Земли.
α
Для трасс протяженностью
hmin
A (200…600)км:
B hmin = (0,6…5)км.
а змэ Линейные размеры
Vрас~ширине ДН α, а величина
Vрас~d3.
Vрас=r3d3/(4θрас), θрас≈r/aзмэ.
Рис 8.7.
Для (200…600)км θрас≈1,3…40, т.е. объем вытянут вдоль трассы.
Неоднородности бывают трех видов:
1. локальные, турбулентного происхождения;
2. инверсионные слои;
2

3. 3. плавная неоднородность.
3