Радиотехника - Давыдов С.Л.
Скачать (прямая ссылка):
При связи на коротких волнах, как правило, отражение происходит от верхних слоев ионосферы (слоя Т^)- Поэтому радио-
94
волны при своем распространении дважды проходят нижележащие слои ионосферы (слои Е и Т7.). Если частота радиоволн оказывается значительно выше критической для нижележащих слоев, то эти слои практически никакого влияния на прохождение волн не оказывают. Если же частота близка к критической частоте одного из слоев, то часть проходящей волны отклоняется
Слои % Слой Г2
Рис. 5.12. Схема, иллюстрирующая влияние нижних слоев ионосферы на силу сигнала. Если частота волны мало отличается от критической частоты нижнего слоя, то часть волны отклоняется от заданной трассы и поле становится слабее
нижележащими слоями, путь ее в этих слоях удлиняется и волна оказывается сильно ослабленной (рис. 5.12). Чтобы уменьшить поглощение радиоволн в ионосфере, частоту связи выбирают на 1,0—1,5 Мгц выше критической частоты нижележащих слоев, но примерно на 0,5—1,0 Мгц ниже критической частоты слоя, отражение от которого используется.
Большое влияние на устойчивость связи оказывают сравнительно быстрые периодические изменения состояния ионосферы. Такие изменения приводят к тому, что сила принимаемого сигнала периодически меняется настолько, что сигнал либо совсем исчезает, либо становится очень большим. Это явление называется замиранием. Для устранения вредного влияния замирания на устойчивость связи применяют специальные меры. К их числу относятся одновременный прием на антенны, разнесенные на большие расстояния, повышение мощности излучения по сравнению со средней необходимой и др.
Характер распространения пространственной волны свиде-
Поле в месте приема слабее
95
тельствует о том, что на поверхности земли она может быть обнаружена лишь с некоторого определенного расстояния от передатчика. Это наименьшее расстояние зависит от характеристики излучения передающей антенны, мощности передатчика, частоты связи и состояния ионосферы. Для войсковых радиостанций это расстояние обычно составляет несколько десятков километров. Поэтому, удаляясь от передатчика вдоль поверхности земли, мы будем первоначально наблюдать ослабление поля
I 3 | А
Зона Зона Зона
поверхностной молчания пространственной
волны волны
Рис. 5.13. Схема распространения радиоволн вдоль поверхности земли и образования зоны молчания
поверхностной волны. Это*поле на некотором расстоянии исчезает совершенно, и связи с корреспондентом не будет. Затем уже на большем расстоянии появляется поле пространственной волны, которое сохраняется до весьма больших расстояний. Механизм образования поля показан на рис. 5.13. Из рисунка видно, что непосредственно вокруг передатчика на поверхности земли образуется зона поверхностной волны. За внешней границей этой зоны существует зона молчания, в которой поле поверхностной волны так ослаблено, что прием сигналов практически невозможен, а пространственная волна не приходит. Зона молчания сменяется зоной пространственной волны, в которой связь возможна лишь за.счет отражения волн ионосферой. В отдельных случаях при достаточно большой мощности передатчика или удачном выборе типа антенны и волны связи зоны молчания может не быть.
Успешное осуществление связи пространственной волной возможно лишь при правильном выборе типа антенн. Антенны обеих корреспондирующих станций должны обладать излучением в зенитном направлении.
ДАЛЬНЕЕ РАСПРОСТРАНЕНИЕ УКВ
В последние годы начала применяться связь на ультракоротких волнах (УКВ) на расстояния, значительно превышающие прямую видимость. Еще в 1953 г. было установлено, что на расстояниях до 700 км от передатчика во всем УКВ диапазоне постоянно существует слабое поле. Раньше это
96
поле не обнаруживали из-за малой чувствительности существовавшей в то время приемной аппаратуры и небольших мощностей передатчиков. Исследования показали, что причиной дальнего распространения УКВ являются условия, складывающиеся в ионосфере. Было установлено, что нижние слои ионосферы (слой Е) неоднородны, т е. концентрация ионов в различных частях слоя различна (рис. 5.14). Наличие неоднородности приводит к тому, что волны длиннее 4 м рассеиваются на них в направлении распространения.
Рис. 5.14. Схема дальнего распространения УКВ длиннее 4 м за счет рассеяния на неоднородностях ионосферы
Так как^высота слоя ? составляет обычно около 80 км, то рассеянные им волны обнаруживаются на расстояниях от 600 до 1800 км. При рассеянии к корреспонденту попадает лишь незначительная доля энергии, и поэтому для связи за счет такого рассеяния необходимо применять передатчики мощностью в несколько киловатт. Связь за счет рассеяния весьма устойчива. Правда, сила сигнала в течение суток испытывает непрерывные изменения. Объясняется это тем, что плотность ионизации слоя Е изменяется за счет дополнительной ионизации, создаваемой многочисленными метеоритами, врывающимися в атмосферу земли. Поэтому связь за счет рассеяния требует применения приемников повышенной чувствительности, передатчиков весьма большой мощности и антенн с острой направленностью излучения.
