Поширення просторових радіохвиль - студопедія

Радіохвилі випромінюються антеною і поширюються як уздовж земної поверхні (земні хвилі), так і вгору під різними кутами до поверхні землі (просторові хвилі).

Просторова хвиля, потрапляючи на іоносферу, змінює напрямок свого поширення. Це відбувається тому, що більш іонізовані шари мають менший показник заломлення середовища, і радіохвилі, заломлюючись в сторону середовища з великим показником заломлення повертаються на Землю.

Просторова хвиля, потрапляючи на іоносферу переломлюється тим сильніше, чим більше іонізований іоносферний шар і чим менше частота радіохвилі.

Оскільки шари іоносфери мають неоднакову електронну концентрацію по висоті, кут заломлення різний в кожній точці шляху хвилі, і хвиля описує плавну криву при своєму переломленні.

Умовно шлях хвилі від землі до іоносфери і назад зображують у вигляді прямих.

Можна розглянути два крайніх випадку заломлення хвилі в іоносфері. При постійній величині іонізації можна знайти таку максимальну частоту випромінювання, при якій хвиля, послана вертикально вгору, відхилиться до Землі. Ця частота називається критичною частотою Fкр. .

Якщо частота випромінювання велика або іонізація недостатня, хвиля, послана в іоносферу під максимально гострим кутом відносно поверхні Землі, в силу недостатнього заломлення не повернеться до Землі.

РІС: Схема пояснює переломлення променя радіохвиль в іонізованому шарі:

1-4-кордону елементарних шарів: а і б - точки входу і виходу променя радіохвилі з іонізуючого шару.

Відображає здатність шару залежить від щільності іонізації, довжини хвилі і від кута, під яким хвилі досягають шару. Для шару даної щільності іонізації відображення відбувається тим краще, чим більше кут падіння хвилі на шар і чим довше хвиля. Більш короткі хвилі вимагають для свого віддзеркалення або заломлення велику щільність іонізації, ніж хвилі довші при одному і тому ж вугіллі падіння.

РІС: Залежність шляху променя

від кута падіння на шар при однаковій довжині хвилі. РІС: Залежність шляху променя від довжини

при однаковому куті падіння на шар.

Таким чином хвиля, яку випромінює передавачем під деяким кутом, досягає знову землі в точці на деякій відстані від передавача. Це відстань прийнято називати відстанню стрибка відбитого променя. На ближчих до передавача відстанях просторова хвиля не виявляється і, отже, зв'язок на цих відстанях просторовим променем неможлива.

На відстанях більше близьких, ніж відстань стрибка, зв'язок може здійснюватися поверхневим променем або зовсім відсутні. Відрізок відстані, де поле поверхневого променя вже відсутня (внаслідок загасання), просторового променя ще немає, прийнято називати зоною мовчання.

Зони мовчання не буде в тому випадку, якщо випромінювання відбувається в зеніт і робочі частот нижче критичної вертикального падіння.