Распространение гектометровых, километровых и мириаметровых волн

Для отражения гектометровых и более длинных волн от ионо­сферы требуется меньшая электронная концентрация, чем для от­ражения декаметровых волн. Гектометровые волны отражаются от слоя Е. При этом днем они очень сильно поглощаются слоем D и даже при больших мощностях передатчиков (сотни киловатт) днев­ной уровень поля на этих волнах оказывается ниже уровня помех. Прием ионосферной волны на гектометровых (средних) волнах возможен только ночью. Земная волна в этом диапазоне распро­страняется на большие расстояния, чем на коротких волнах, что позволяет обеспечить радиовещание на расстояниях около 300…400 км при мощности радиопередатчика около 100 кВт и при использо­вании передающих антенн высотой 100…200 м. Ночью помимо зем­ной волны появляется ионосферная волна. Вследствие интерфе­ренции этих волн возникают замирания. Период замираний состав­ляет несколько минут. Сравнительно большой период замираний на гектометровых волнах объясняется тем, что при большей длине волны требуется более сильное изменение высоты отражения в ионосфере для существенного изменения фазы ионосферной вол­ны. Замирания могут иметь селективный характер. Для борьбы с замираниями применяют специальные антифединговые передаю­щие антенны (замирания иногда называют федингом). Антифединговая антенна в отличие от элементарного вибратора имеет диа­грамму направленности (ДН) в вертикальной плоскости, сильно прижатую к Земле (рис. 1.). Поэтому ионосферная волна прини­мает значительный уровень только на больших расстояниях от пе­редатчика за пределами зоны, обслуживаемой земной волной, за­мирания в этой зоне устраняются. Ночью, когда исчезает слой D, гектометровые волны могут быть приняты на больших расстояниях от радиопередатчика за счет ионосферного распространения. При этом многолучевость приводит к замираниям сигнала.

Рис.1 Диаграммы направленности вертикального вибратора (штриховая линия) и антифединговой антенны (сплошная линия)

Особенностью распространения ионосферных волн в гектометровом диапазоне являются нелинейные эффекты, возникающие в ионосфере. Нелинейность ионосферы проявляется в том, что ее параметры — диэлектрическая проницаемость и удельная проводи­мость — зависят от амплитуды распространяющейся в ионосфере волны. Практически необходимо учитывать нелинейный эффект, заключающийся в перекрестной модуляции радиоволн. Перекрест­ная амплитудная модуляция возникает в том случае, когда две амплитудно-модулированные волны различных станций отражаются от одной области ионосферы. При этом более мощное поле изме­няет поглощение в ионосфере в такт с амплитудной модуляцией: при большей амплитуде поглощение возрастает, при меньшей — падает. Это изменяет поглощение другой волны в ионосфере, что приводит к ее дополнительной модуляции, от которой в приемном устройстве избавиться невозможно. Возможность возникновения перекрестной модуляции необходимо учитывать при размещении радиостанций гектометровых волн и при выборе их мощности.

Гектометровые волны применяют для связи на небольшие рас­стояния с помощью земной волны.

Километровые (длинные) и мириаметровые (сверхдлинные) вол­ны отражаются от самой нижней границы ионосферы — днем от слоя D и ночью от слоя Е, не проникая в ее глубину. Потери энергии этих радиоволн в ионосфере незначительны. Земная волна в диапазоне длинных и сверхдлинных волн также распространяется со сравни­тельно небольшим поглощением. Благодаря этому километровые и мириаметровые волны распространяются в сферическом волноводе, образованном поверхностью Земли и нижней границей ионосферы. Для этого волновода критической является длина волны около 100 км. Более длинные волны в пространстве между Землей и ионосферой распространяться не могут. Поскольку длинные и сверхдлинные вол­ны отражаются от нижней границы ионосферы, их распространение мало подвержено ионосферным возмущениям. Это позволяет ис­пользовать волны этих диапазонов для аварийной связи в полярных районах. Вследствие узости частотного диапазона на длинных и сверхдлинных волнах удается передавать небольшие потоки инфор­мации. Километровые и мириаметровые волны сравнительно глубоко проникают в морскую воду. Поэтому их используют для связи с под­водными лодками, находящимися в погруженном состоянии. Кило­метровые и мириаметровые волны применяют для передачи сигна­лов точных частот, времени и радионавигации. Для звукового веща­ния применяют радиоволны длиной до 2 км, особенности распро­странения которых мало отличаются от особенностей распростране­ния гектометровых волн.

Метки: , .


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Проверочный код *

Разработка сайта: cryptonic