Maktab ensiklopediyasi. Radioto'lqinlarning tarqalishi Radioto'lqinlarning tarqalishining xususiyatlari
Radio - simsiz aloqa turlaridan biri bo'lib, unda signal tashuvchisi radio to'lqini bo'lib, masofaga keng tarqaladi. Suv ostida radio signallarini uzatish mumkin emas degan fikr bor. Keling, buni tushunishga harakat qilaylik nima uchun suv osti kemalari o'rtasida radio aloqasini amalga oshirish mumkin emas, va haqiqatan ham shundaymi?
Suv osti kemalari orasidagi radioaloqa qanday ishlaydi:
Radio to'lqinlarining tarqalishi quyidagi printsipga muvofiq amalga oshiriladi: signalni ma'lum chastota va quvvat bilan uzatuvchi radio to'lqinini o'rnatadi. Shundan so'ng, yuborilgan signal yuqori chastotali tebranishga modulyatsiya qilinadi. Qabul qilingan modulyatsiyalangan signal ma'lum masofalarda maxsus antenna tomonidan chiqariladi. Radio to'lqin signali qabul qilingan joyda modulyatsiyalangan signal antennaga yo'naltiriladi, u avval filtrlanadi va demodulyatsiya qilinadi. Va shundan keyingina biz signalni dastlab uzatilgan signal bilan ma'lum bir farq bilan qabul qilishimiz mumkin.
Eng past diapazonga ega bo'lgan radioto'lqinlar (VLF, VLF, 3-30 kHz) 20 metr chuqurlikdagi dengiz suviga osongina kirib borishi mumkin.
Misol uchun, suv ostida unchalik chuqur bo'lmagan suv osti kemasi ekipaj bilan aloqa o'rnatish va saqlash uchun ushbu masofadan foydalanishi mumkin. Va agar biz suv osti kemasini olsak, lekin suv ostida ancha chuqurroq joylashgan bo'lsak va unda antennali suzgich ulangan uzun simi bo'lsa, u ham ushbu diapazondan foydalanishi mumkin. Buy bir necha metr chuqurlikda o'rnatilganligi va hatto kichik o'lchamga ega bo'lganligi sababli, uni dushmanlarning sonar yordamida topish juda muammoli. "Goliath" birinchi VLF uzatgichlaridan biri bo'lib, Ikkinchi Jahon urushi paytida (1943) Germaniyada qurilgan, urush tugagandan so'ng SSSRga olib kelingan va 1949-1952 yillarda Nijniy Novgorod viloyatida reanimatsiya qilingan. va u erda hozirgi kungacha qo'llaniladi.
ELF uzatuvchisining aerofotosurati (Clam Leyk, Viskonsin, 1982)
Eng past chastotali radioto'lqinlar (ELF, ELF, 3 kHz gacha) Yer qobig'i va dengizlarga osongina kirib boradi. ELF transmitterini yaratish juda katta to'lqin uzunligi , 4 km) tufayli juda qiyin ishdir. Ularning to'lqinlari Yerning radiusiga mos keladi. Bu erdan biz to'lqin uzunligining yarmida (uzunligi ≈ 2000 km) dipol antennani qurish hozirgi bosqichda erishib bo'lmaydigan maqsad ekanligini ko'ramiz.
Yuqorida aytilganlarning barchasini umumlashtirib, biz er yuzasining nisbatan past o'tkazuvchanligi bilan ajralib turadigan qismini topishimiz va unga har biriga nisbatan 60 kilometr masofada joylashgan 2 ta ulkan elektrodni biriktirishimiz kerak. boshqa.
Biz elektrodlar nuqtai nazaridan Yerning o'ziga xos o'tkazuvchanligini bilganimiz sababli, u qoniqarli darajada past darajada, shuning uchun elektrodlar orasidagi elektr toki sayyoramizning tubiga chuqur kirib, ularni gigant elementi sifatida ishlatadi. antenna. Shuni ta'kidlash kerakki, bunday antennaning g'ayrioddiy yuqori texnik qiyinchiliklarining asosiy manbai faqat SSSR va AQShda ELF uzatgichlariga ega bo'lgan.
Radio to'lqinlari va ularning tarqalishi, intilgan efir to'lqinlari uchun inkor etilmaydigan sirdir. Bu yerda siz radioto'lqinlarning tarqalish nazariyasi asoslari bilan tanishishingiz mumkin. Ushbu maqola efir to'lqinlarining boshlang'ich muxlislarini, shuningdek, u haqida ma'lumotga ega bo'lganlarni tanishtirish uchun mo'ljallangan.
Radioto'lqinlarning tarqalish nazariyasini kiritishdan oldin aytishni unutib qo'yadigan eng muhim muqaddima shundaki, radioto'lqinlar ionosferadan va erdan yorug'lik nuri shaffof ko'zgulardan aks etishi tufayli sayyoramiz atrofida tarqaladi.
O'rta to'lqinlarning tarqalishi va o'zaro modulyatsiyaning o'ziga xos xususiyatlari
O'rta to'lqinlarga uzunligi 1000 dan 100 m gacha bo'lgan radioto'lqinlar (chastotalar 0,3 - 3,0 MGts) kiradi. O'rta to'lqinlar asosan eshittirish uchun ishlatiladi. Shuningdek, ular mahalliy radio qaroqchilikning beshigi hisoblanadi. Ular quruqlik va ionosfera yo'llari bilan tarqalishi mumkin. O'rta to'lqinlar Yerning yarimo'tkazgich yuzasida sezilarli yutilishni boshdan kechiradi, Yer to'lqinining 1-to'lqinining tarqalish diapazoni (1-rasmga qarang) 500-700 km masofa bilan cheklangan. Uzoq masofalarda 2 va 3 radioto'lqinlar ionosfera (fazoviy) to'lqin orqali tarqaladi.
Kechasi o'rtacha to'lqinlar ionosferaning E qatlamidan aks ettirish orqali tarqaladi (2-rasmga qarang), buning uchun elektron zichligi etarli. Kunduzi D qatlami to'lqin tarqalish yo'lida joylashgan bo'lib, u o'rta to'lqinlarni juda kuchli yutadi. Shuning uchun, uzatuvchining normal quvvatlarida elektr maydonining kuchi qabul qilish uchun etarli emas va kunduzi o'rta to'lqinlar deyarli faqat 1000 km dan nisbatan qisqa masofalarga er to'lqini orqali tarqaladi. O'rta to'lqin uzunligi diapazonida uzunroq to'lqin uzunliklari kamroq yutilishni boshdan kechiradi va ionosfera to'lqinining elektr maydonining kuchi uzoqroq to'lqin uzunliklarida kattaroqdir. Yoz oylarida absorbsiya kuchayadi, qishda esa pasayadi. Ionosferadagi buzilishlar o'rta to'lqinlarning tarqalishiga ta'sir qilmaydi, chunki ionosfera magnit bo'ronlari paytida E qatlami biroz buziladi.
Kechasi rasmga qarang. 1, transmitterdan ma'lum masofada (B nuqtasi) fazoviy 3 va sirt to'lqinlarining 1 kelishi mumkin va fazoviy to'lqin yo'lining uzunligi ionosferaning elektron zichligi o'zgarishi bilan o'zgaradi. Ushbu to'lqinlarning fazalar farqining o'zgarishi elektr maydon kuchining tebranishiga olib keladi, bu yaqin maydonning pasayishi deb ataladi.
2 va 3 to'lqinlar ionosferadan bir yoki ikkita ko'zgu orqali uzatuvchidan (C nuqtasi) sezilarli masofaga etib borishi mumkin. Ushbu ikki to'lqinning fazalar farqining o'zgarishi, shuningdek, uzoq maydonning susayishi deb ataladigan elektr maydon kuchining tebranishiga olib keladi.
Aloqa liniyasining uzatuvchi uchida pasayish bilan kurashish uchun maksimal radiatsiya naqshlari er yuzasiga "bosilgan" antennalar qo'llaniladi; bularga radio havaskorlari tomonidan tez-tez ishlatiladigan eng oddiy "Inverted-V" antennasi kiradi. Bunday nurlanish sxemasi bilan yaqin so'nish zonasi uzatuvchidan uzoqlashadi va katta masofalarda ikkita ko'zgu orqali keladigan to'lqinning maydoni zaiflashadi.
Afsuski, 1600-3000 kHz chastota diapazonida ishlaydigan barcha yangi boshlanuvchilar kam quvvatli uzatuvchidan zaif signal ionosfera buzilishiga duchor bo'lishini bilishmaydi. Kuchliroq radio uzatkichlarning signali ionosferaning buzilishiga kamroq ta'sir qiladi. Ionosferaning chiziqli bo'lmagan ionlashuvi tufayli zaif signal kuchli stantsiyalardan keladigan signallarning modulyatsiya qiluvchi kuchlanishi bilan modulyatsiyalanadi. Ushbu hodisa o'zaro faoliyat modulyatsiya deb ataladi. Modulyatsiya nisbati chuqurligi 5-8% ga etadi. Qabul qiluvchi tomondan, bu har xil xirillashlar va xirillashlar bilan yomon ishlab chiqarilgan transmitterga o'xshaydi, bu ayniqsa AM modulyatsiyasi rejimida seziladi.
O'zaro modulyatsiya tufayli kuchli chaqmoq shovqini ko'pincha qabul qilgichga kirib boradi, uni filtrlab bo'lmaydi - chaqmoq zaryadi qabul qilingan signalni modulyatsiya qiladi. Aynan shuning uchun ham radioeshittirishchilar ikki tomonlama radioaloqa uchun bir tomonlama polosali uzatgichlardan foydalana boshladilar va yuqori chastotalarda tez-tez ishlay boshladilar. CB stansiyalarining xorijiy radioeshittirishlari ularni quvvatlantiradi va modulyatsiya qiluvchi signallarni siqib chiqaradi va havoda buzilmagan ish uchun ular teskari chastotalardan foydalanadilar.
Ionosferada demodulyatsiya va oʻzaro modulyatsiya hodisalari faqat oʻrta toʻlqin (MV) diapazonida kuzatiladi. Qisqa to'lqinlar (QT) diapazonida elektr maydoni ta'sirida elektronning tezligi uning issiqlik tezligiga nisbatan ahamiyatsiz va maydonning mavjudligi elektronning og'ir zarrachalar bilan to'qnashuvi sonini o'zgartirmaydi.
Shaharlararo aloqalar uchun 1500 dan 3000 kHz gacha bo'lgan chastota diapazonida eng qulaylari qishki tunlar va minimal quyosh faolligi davrlaridir. Ayniqsa, 10 000 km dan ortiq masofali aloqa odatda quyosh botishi va quyosh chiqishi paytida mumkin. Kunduzi 300 km gacha bo'lgan masofada aloqa qilish mumkin. Bepul FM radioeshittirishlar faqat bunday yirik radio yo'nalishlariga havas qilishi mumkin.
Yozda bu diapazon ko'pincha atmosferadagi statik zaryadlar bilan aralashadi.
Qisqa to'lqinlarning tarqalish xususiyatlari va ularning xususiyatlari
Qisqa to'lqinlarga uzunligi 100 dan 10 m gacha (chastotalar 3-30 MGts) bo'lgan radioto'lqinlar kiradi. Qisqa to'lqin uzunliklarida ishlashning uzunroq to'lqin uzunliklarida ishlashdan afzalligi shundaki, bu diapazonda yo'naltirilgan antennalar osongina yaratilishi mumkin. Qisqa to'lqinlar quruqlikda ham, diapazonning past chastotali qismida ham, ionosferada ham tarqalishi mumkin.
Chastotaning ortishi bilan Yerning yarim o'tkazgich yuzasida to'lqinlarning yutilishi ortadi. Shuning uchun an'anaviy transmitter quvvatlarida qisqa to'lqinli er usti to'lqinlari bir necha o'n kilometrdan oshmaydigan masofalarga tarqaladi. Dengiz yuzasida bu masofa sezilarli darajada oshadi.
Ionosfera to'lqini qisqa to'lqinlarni minglab kilometrlarga tarqatishi mumkin va buning uchun yuqori quvvatli transmitterlar kerak emas. Shu sababli, hozirgi vaqtda qisqa to'lqin uzunliklari asosan uzoq masofalarda aloqa va radioeshittirish uchun ishlatiladi.
Qisqa to'lqinlar ionosfera va Yer yuzasidan ko'zgu orqali uzoq masofalarni bosib o'tadi. Ushbu tarqalish usuli sakrashga o'xshash deb ataladi, rasmga qarang. 2 va sakrash masofasi, sakrashlar soni, chiqish va kelish burchaklari, maksimal foydalanish chastotasi (MUF) va eng kam foydalanish chastotasi (LFR) bilan tavsiflanadi.
Agar ionosfera gorizontal yo'nalishda bir xil bo'lsa, u holda to'lqin traektoriyasi ham simmetrikdir. Odatda, radiatsiya ma'lum bir burchak oralig'ida sodir bo'ladi, chunki vertikal tekislikdagi qisqa to'lqinli antennalarning radiatsiya naqshining kengligi 10-15 ° ni tashkil qiladi. Ko'zgu sharti qondiriladigan minimal sakrash masofasi jimlik zonasi masofasi (ZM) deb ataladi. To'lqinni aks ettirish uchun ish chastotasi ma'lum masofa uchun ish diapazonining yuqori chegarasi bo'lgan maksimal qo'llaniladigan chastota (MUF) qiymatidan yuqori bo'lmasligi kerak. To'lqin 4.
Samolyotga qarshi radiatsiyaviy antennalardan foydalanish, jimlik zonasini kamaytirish usullaridan biri sifatida, uni MUF ning 15-20% ga kamaytirishni hisobga olgan holda maksimal foydalanish chastotasi (MUF) tushunchasi bilan cheklangan. Zenit nurlanishining antennalari ionosferadan bir hopda aks etish usuli bilan yaqin zonada eshittirish uchun ishlatiladi.
Ikkinchi shart ish diapazonini pastdan cheklaydi: ish chastotasi qanchalik past bo'lsa (qisqa to'lqin uzunligi oralig'ida), ionosferada to'lqinning yutilishi shunchalik kuchli bo'ladi. Qo'llaniladigan eng kichik chastota (APF) 1 kVt uzatuvchi quvvati bilan signalning elektr maydonining kuchi shovqin darajasidan oshib ketishi va shuning uchun ionosfera qatlamlarida signalning yutilishi sharti bilan aniqlanadi. ruxsat etilganidan ortiq emas. Ionosferaning elektron zichligi kun davomida, yil davomida va quyosh faolligi davrida o'zgaradi. Bu shuni anglatadiki, ish diapazonining chegaralari ham o'zgaradi, bu esa kun davomida ishchi to'lqin uzunligini o'zgartirish zarurligiga olib keladi.
Chastota diapazoni 1,5-3 MGts, tungi hisoblanadi. Muvaffaqiyatli radioaloqa seansi uchun har safar to'g'ri chastotani (to'lqin uzunligini) tanlash kerakligi aniq, bundan tashqari, bu stansiya dizaynini murakkablashtiradi, ammo shaharlararo aloqaning haqiqiy biluvchisi uchun bu qiyinchilik tug'dirmaydi, bu sevimli mashg'ulotning bir qismidir. Keling, HF diapazonini sayt bo'yicha baholaylik.
Chastota diapazoni 5-8 MGts, ko'p jihatdan u 3 MGts diapazoniga o'xshaydi va undan farqli o'laroq, bu erda kunduzi siz 2000 km gacha aloqa qilishingiz mumkin, sukunat zonasi (ZM) yo'q va bir necha o'nlab kilometrlarni tashkil qiladi. Kechasi aloqa har qanday masofada bo'lishi mumkin, 3M bundan mustasno, bu bir necha yuz kilometrgacha oshadi. Kunning vaqtini o'zgartirish soatlarida (quyosh botishi / quyosh chiqishi) ular uzoq masofali aloqa uchun eng qulaydir. Atmosfera shovqini 1,5-3 MGts diapazoniga qaraganda kamroq aniqlanadi.
10-15 MGts chastota diapazonida quyosh faolligi davrida dunyoning deyarli har qanday nuqtasi bilan kunduzgi ulanishlar mumkin. Yozda ushbu chastota diapazonidagi radioaloqa davomiyligi ma'lum kunlar bundan mustasno, kechayu kunduz davom etadi. Tunda sukunat zonasi 1500-2000 km masofaga ega va shuning uchun faqat uzoq masofali aloqalar mumkin. Kunduzi ular 400-1000 km gacha kamayadi.
Chastota diapazoni 27-30 MGts faqat kunduzgi soatlarda muloqot qilish uchun javob beradi. Bu eng injiq diapazondir. Odatda bir necha soat, kun yoki hafta davomida ochiladi, ayniqsa fasllar o'zgarganda, ya'ni. kuz va bahor. Sukunat zonasi (ZM) 2000-2500 km ga etadi. Bu hodisa MUF mavzusiga tegishli, bu erda aks ettirilgan to'lqinning burchagi ionosferaga nisbatan kichik bo'lishi kerak, aks holda u ionosferada katta zaiflashuvga ega yoki kosmosga oddiy qochish. Nurlanishning kichik burchaklari katta sakrashlarga va shunga mos ravishda katta sukunat zonalariga mos keladi. Maksimal quyosh faolligi davrida aloqa tunda ham mumkin.
Ro'yxatda keltirilgan modellarga qo'shimcha ravishda, radio to'lqinlarining anomal tarqalishi holatlari mumkin. To'lqin yo'lida sporadik qatlam paydo bo'lganda g'ayritabiiy tarqalish sodir bo'lishi mumkin, undan qisqaroq to'lqinlar, metrgacha to'lqinlar aks ettirilishi mumkin. Bu hodisani amalda uzoqdagi telestansiyalar va FM radiostantsiyalarining o‘tishi orqali kuzatish mumkin. Ushbu soatlarda radio signalining MUF chastotasi quyosh faolligi yillarida 60-100 MGts ga etadi.
VHF FM, radioto'lqinlarning anomal tarqalishining kamdan-kam holatlari bundan mustasno, tarqalish qat'iy ravishda "ko'rish chizig'i" deb ataladi. Radio to'lqinlarining ko'rish chizig'i ichida tarqalishi o'zi uchun gapiradi va uzatuvchi va qabul qiluvchi antennalarning balandligi bilan bog'liq. Shahar rivojlanishi sharoitida hech qanday vizual va to'g'ridan-to'g'ri ko'rinish haqida gapirish mumkin emasligi aniq, ammo radioto'lqinlar shahar binolaridan biroz zaiflashgan holda o'tadi. Chastota qanchalik baland bo'lsa, shaharlarda zaiflashuv shunchalik yuqori bo'ladi. 88-108 MGts chastota diapazoni shahar sharoitida ham ba'zi zaiflashuvlarga duchor bo'ladi.
HF radio signallarining susayishi
Qisqa radioto'lqinlarni qabul qilish har doim qabul qilingan signal darajasini o'lchash bilan birga keladi va bu o'zgarish tasodifiy va vaqtinchalik xususiyatga ega. Bu hodisa radiosignalning so'nishi (so'lishi) deb ataladi. Efirda signalning tez va sekin susayishi kuzatiladi. So'nish chuqurligi bir necha o'nlab desibelgacha bo'lishi mumkin.
Signalning tez susayishining asosiy sababi radio multipath hisoblanadi. Bunday holda, pasayishning sababi ionosferadan bir va ikkita ko'zgu, 1-to'lqin va 3-to'lqin orqali tarqaladigan ikkita nurning qabul qilish nuqtasiga kelishidir, 2-rasmga qarang.
Nurlar masofa bo'ylab turli yo'llarni bosib o'tganligi sababli, ularning kelish fazalari bir xil emas. Ionosferada doimiy ravishda sodir bo'ladigan elektron zichligidagi o'zgarishlar nurlarning har birining yo'l uzunligining o'zgarishiga va natijada nurlar orasidagi fazalar farqining o'zgarishiga olib keladi. To'lqin fazasini 180 ° ga o'zgartirish uchun yo'l uzunligini atigi ½ ga o'zgartirish kifoya. Shuni esda tutish kerakki, bir xil signalning nurlari bir xil quvvatda va fazalar farqi 180 ° bo'lgan qabul qilish nuqtasiga kelganda, ular vektorlar qonuniga muvofiq to'liq chiqariladi va bu holda kiruvchi signalning kuchi. nolga teng bo'lishi mumkin. Yo'l uzunligidagi bunday kichik o'zgarishlar doimiy ravishda sodir bo'lishi mumkin, shuning uchun qisqa to'lqin uzunligi diapazonida elektr maydonining kuchining o'zgarishi tez-tez va chuqurdir. 3-7 daqiqali kuzatish oralig'i HF diapazonida past chastotalarda va 30 MGts ga yaqin chastotalarda 0,5 soniyagacha bo'lishi mumkin.
Bundan tashqari, signalning susayishi radioto'lqinlarning ionosfera tartibsizliklari va tarqoq to'lqinlarning aralashuvi tufayli tarqaladi.
Interferentsiyani yo'qotishdan tashqari, qisqa to'lqin uzunliklarida qutblanishning pasayishi sodir bo'ladi. Polarizatsiyaning susayishi sababi to'lqinning polarizatsiya tekisligining qabul qilingan antennaga nisbatan aylanishidir. Bu to'lqin Yer magnit maydonining kuch chiziqlari yo'nalishi bo'yicha va ionosferaning elektron zichligi o'zgarishi bilan tarqalganda sodir bo'ladi. Agar uzatuvchi va qabul qiluvchi antennalar gorizontal vibratorlar bo'lsa, u holda radiatsiya qilingan gorizontal - qutblangan to'lqin ionosferadan o'tgandan so'ng, qutblanish tekisligining aylanishini boshdan kechiradi. Bu e ning tebranishlariga olib keladi. 10 dB gacha qo'shimcha zaiflashuvga ega bo'lgan antennada induktsiyalangan va hokazo.
Amalda, signalning susayishining barcha ko'rsatilgan sabablari, qoida tariqasida, murakkab tarzda harakat qiladi va tavsiflangan Rayleigh taqsimot qonuniga bo'ysunadi.
Tez pasayishdan tashqari, sekin pasayish kuzatiladi, bu HF diapazonining past chastotali qismida 40-60 minutlik davr bilan kuzatiladi. Ushbu pasayishning sababi ionosferadagi radio to'lqinlarning yutilishining o'zgarishidir. Sekin pasayishda signalning konvert amplitudasining taqsimlanishi signalning 8-12 dB gacha pasayishi bilan odatiy logarifmik qonunga bo'ysunadi.
Xiralashishga qarshi kurashish uchun qisqa to'lqin uzunliklarida xilma-xillikni qabul qilish qo'llaniladi. Gap shundaki, elektr maydon kuchining kuchayishi va kamayishi hatto er yuzasining nisbatan kichik maydonida ham bir vaqtning o'zida sodir bo'lmaydi. Qisqa to'lqinli aloqa amaliyotida odatda ikkita antennadan foydalaniladi, ular bir necha to'lqin uzunliklari masofasi bilan ajratiladi va signallar aniqlangandan keyin qo'shiladi. Polarizatsiyadagi antennalarning xilma-xilligi samarali, ya'ni aniqlangandan keyin signallarni keyingi qo'shilishi bilan vertikal va gorizontal antennalarda bir vaqtning o'zida qabul qilish.
Shuni ta'kidlashni istardimki, ushbu nazorat choralari faqat tez pasayishni yo'q qilish uchun samarali bo'ladi, signalning sekin o'zgarishi bartaraf etilmaydi, chunki bu ionosferada radio to'lqinlarining yutilishining o'zgarishi bilan bog'liq.
Havaskor radio amaliyotida, xilma-xillik antenna usuli juda kamdan-kam qo'llaniladi, chunki uning tarkibiy jihatdan yuqori narxi va etarlicha ishonchli ma'lumotni olish zarurati yo'q. Buning sababi shundaki, havaskorlar ko'pincha rezonansli va tarmoqli antennalardan foydalanadilar, ularning uy xo'jaligida ularning soni 2-3 dona. Turli xillikni qabul qilishdan foydalanish antenna parkini kamida ikki baravar oshirishni talab qiladi.
Yana bir narsa shundaki, havaskor qishloqda yashasa, o'chadigan tuzilmani joylashtirish uchun etarli maydonga ega bo'lsa, u buning uchun barcha yoki deyarli barcha kerakli diapazonlarni qamrab oladigan ikkita keng polosali vibratordan foydalanishi mumkin. Bir vibrator vertikal, ikkinchisi gorizontal bo'lishi kerak. Buning uchun bir nechta ustunlarga ega bo'lish shart emas. Ularni bir xil ustunga joylashtirish kifoya, shunda ular bir-biriga nisbatan 90 ° burchak ostida yo'naltiriladi. Ikki antenna, bu holda, taniqli "Inverted-V" antennasiga o'xshaydi.
VHF / FM diapazonlarida radio signali bilan qamrov radiusini hisoblash
Hisoblagich diapazonining chastotalari ko'rish chizig'ida taqsimlanadi. Transmitterning radiatsiya quvvatini va aloqa samaradorligini pasaytiradigan boshqa tabiiy hodisalarni hisobga olmagan holda, ko'rish chizig'ida radio to'lqinlarining tarqalish radiusi quyidagicha ko'rinadi:
r = 3,57 (√h1 + √h2), km,
Keling, ko'rish chizig'ining radiuslarini hisoblaylik qabul qiluvchi antennani turli balandliklarda o'rnatishda, bu erda h1 - parametr, h2 = 1,5 m.Ularni 1-jadvalda umumlashtiramiz.
1-jadval
| h1 (m) | 10 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 50 | 60 |
| r (km) | 15,6 | 20,3 | 22.2 | 24 | 25.5 | 27,0 | 29,6 | 32 |
Ushbu formula signalning susayishi va transmitterning kuchini hisobga olmaydi, u faqat mukammal yumaloq zaminni hisobga olgan holda ko'rish chizig'ining imkoniyati haqida gapiradi.
Keling, hisob-kitob qilaylik 3 m to'lqin uzunligi uchun qabul qilish bilan birga radio signalining zarur darajasi.
Uzatuvchi stansiya va harakatlanuvchi ob'ekt o'rtasidagi yo'llarda har doim turli ob'ektlar tomonidan radio signallarining aks etishi, tarqalishi, yutilishi va hokazo kabi hodisalar mavjud bo'lganligi sababli, yaponiyaliklar tomonidan taklif qilingan signalning zaiflashuvi darajasiga tuzatishlar kiritilishi kerak. olim Okumura. Shahar binolari uchun ushbu diapazon uchun standart og'ish 3 dB bo'ladi va 99% aloqa ehtimoli bilan biz 2 koeffitsientini kiritamiz, bu esa radio signal darajasida umumiy P tuzatishni amalga oshiradi.
P = 3 × 2 = 6 dB.
Qabul qiluvchilarning sezgirligi foydali signalning 12 dB shovqinga nisbati bilan belgilanadi, ya'ni. 4 marta. Bunday nisbat yuqori sifatli eshittirish uchun qabul qilinishi mumkin emas, shuning uchun biz 12-20 dB qo'shimcha tuzatish kiritamiz, biz 14 dB qabul qilamiz.
Hammasi bo'lib, qabul qilingan signal darajasidagi umumiy tuzatish, uning yo'l bo'ylab zaiflashishi va qabul qiluvchi qurilmaning o'ziga xos xususiyatlarini hisobga olgan holda: 6 + 16 20 dB (10 marta). Keyin, 1,5 mkV qabul qiluvchining sezgirligi bilan. Qabul qilish joyida intensivligi bo'lgan maydon 15 mkV / m.
Vvedenskiy formulasidan foydalanib hisoblang 15 mkV / m ma'lum bir maydon kuchida diapazon, uzatuvchi quvvati, qabul qiluvchining sezgirligi va shahar joylarini hisobga olgan holda:
bu erda r - km; R - kVt; G - dB (= 1); h - m; l - m; E - mV.
Ushbu hisob-kitobda qabul qiluvchi antennaning daromadi, shuningdek, oziqlantiruvchi va tarmoqli filtridagi zaiflashuv hisobga olinmaydi.
Javob: 10 Vt quvvatga ega, radiatsiya balandligi h1 = 27 metr va h2 = 1,5 m, shahar binolarida radiusli haqiqatan ham yuqori sifatli radio qabul qilish 2,5-2,6 km bo'ladi. Agar sizning radio uzatgichingizdan radio signallarni qabul qilish turar-joy binolarining o'rta va yuqori qavatlarida amalga oshirilishini hisobga olsak, bu diapazon taxminan 2-3 barobar ortadi. Agar siz masofaviy antennaga radio signallarini olsangiz, masofa o'nlab kilometrlarni tashkil qiladi.
73! UA9LBG & Radio-Vektor-Tyumen
Radioto'lqinlarning erkin kosmosda tarqalish qonunlari nisbatan sodda, lekin ko'pincha radiotexnika bo'sh joy bilan emas, balki radio to'lqinlarining er yuzasida tarqalishi bilan shug'ullanadi. Tajriba va nazariya shuni ko'rsatadiki, Yer yuzasi radio to'lqinlarining tarqalishiga va sirtning fizik xususiyatlariga, masalan, dengiz va quruqlik o'rtasidagi to'kilishlarga va uning geometrik shakliga (sirtning umumiy egriligi) kuchli ta'sir qiladi. , masalan, dengiz va quruqlik orasidagi farqlar) va uning geometrik shakli (er yuzasining umumiy egriligi va rel'efdagi individual tartibsizliklar - tog'lar, daralar va boshqalar). Bu ta'sir turli to'lqin uzunlikdagi to'lqinlar va turli uzunlikdagi to'lqinlar va uzatuvchi va qabul qiluvchi o'rtasidagi turli masofalar uchun farq qiladi.
Radio to'lqinlarining tarqalishiga er yuzasi shaklining ta'siri avvalgisidan aniq. Axir, bizda, mohiyatan, emitentdan chiqadigan to'lqinlar difraksiyasining turli xil ko'rinishlari mavjud (§ 41), ham butun yer sharida, ham rel'efning individual xususiyatlari bo'yicha. Biz bilamizki, diffraktsiya to'lqin uzunligi va to'lqin yo'lidagi jismning kattaligi o'rtasidagi munosabatlarga juda bog'liq. Shuning uchun er yuzasining egriligi va uning relefi turli uzunlikdagi to'lqinlarning tarqalishiga turlicha ta'sir ko'rsatishi ajablanarli emas.
Shunday qilib, masalan, tog 'tizmasi qisqa to'lqinlar holatida "radio soya" qiladi, etarlicha uzun (bir necha kilometr) to'lqinlar bu to'siqni yaxshi aylanib o'tadi va radiostantsiya qarshisidagi tog' yonbag'irida ular biroz zaiflashadi (1-rasm). 147).
Guruch. 147. Qisqa to'lqinlar holatida tog' "radio soya" tushiradi. Uzun to'lqinlar tog' atrofida aylanadi
Umuman olganda, globusga kelsak, u radioda ishlatiladigan eng uzun to'lqinlar bilan solishtirganda juda katta. Juda qisqa to'lqinlar, masalan, metrli to'lqinlar ufqdan, ya'ni ko'rish chizig'idan tashqarida sezilarli darajada o'ralmaydi. To'lqinlar qanchalik uzun bo'lsa, ular yer shari yuzasida shunchalik yaxshi egiladilar, lekin qo'llaniladigan to'lqinlarning eng uzuni ham diffraktsiya tufayli butun dunyoni aylana olmadi - bizdan antipodlargacha. Agar, shunga qaramay, radioaloqa yer sharining istalgan nuqtalari o'rtasida va juda boshqacha uzunlikdagi to'lqinlarda amalga oshirilsa, bu diffraktsiya tufayli emas, balki butunlay boshqacha sababga ko'ra mumkin, biz biroz keyinroq gaplashamiz.
Er yuzasining fizik xususiyatlarining radio to'lqinlarning tarqalishiga ta'siri, bu to'lqinlar ta'sirida tuproqda va dengiz suvida yuqori chastotali elektr oqimlari paydo bo'lishi, transmitter antennasi yaqinida eng kuchli bo'lganligi bilan bog'liq. . Radioto'lqin energiyasining bir qismi bu oqimlarni saqlashga sarflanadi, ular tuproqda yoki suvda mos keladigan Joule issiqligini chiqaradi. Bu energiya yo'qotishlari (va shuning uchun yo'qotishlar tufayli to'lqinning susayishi) bir tomondan, tuproqning o'tkazuvchanligiga, ikkinchidan, to'lqin uzunligiga bog'liq. Qisqa to'lqinlar uzoq to'lqinlarga qaraganda ancha zaiflashadi. Yaxshi o'tkazuvchanlik (dengiz suvi) bilan yuqori chastotali oqimlar yomon o'tkazuvchanlikka (tuproq) qaraganda sirtdan sayozroq chuqurlikka kiradi va birinchi holatda energiya yo'qotilishi sezilarli darajada kamroq bo'ladi. Natijada, xuddi shu transmitterning ishlash diapazoni to'lqinlar dengiz bo'ylab tarqalganda quruqlikka qaraganda ancha (bir necha marta) kattaroq bo'ladi.
Biz allaqachon radio to'lqinlarining juda uzoq masofalarga tarqalishini butun dunyo bo'ylab diffraktsiya bilan izohlab bo'lmasligini ta'kidlagan edik. Shu bilan birga, shaharlararo radioaloqa (bir necha ming kilometr) radio ixtiro qilinganidan keyingi birinchi yillardayoq amalga oshirilgan. Hozirgi kunda har bir radio havaskor uzoq to'lqinli (ko'proq) va o'rta to'lqinli ekanligini biladi 
qishki tunlarda stansiyalar minglab kilometr masofada eshitiladi, kunduzi, ayniqsa yoz oylarida, xuddi shu stantsiyalar bir necha yuz kilometr masofada eshitiladi. Qisqa to'lqin diapazonida 
vaziyat boshqacha. Bu erda, kunning istalgan vaqtida va yilning istalgan vaqtida, har qanday masofani ishonchli tarzda bosib o'tadigan bunday to'lqin uzunliklarini topishingiz mumkin. Kecha-kunduz aloqani ta'minlash uchun siz kunning turli vaqtlarida turli uzunlikdagi to'lqinlarda ishlashingiz kerak. Radioto'lqinlarning tarqalish diapazonining yil va kun vaqtiga bog'liqligi radioto'lqinlarning Yerda tarqalish shartlarini Quyosh ta'siri bilan bog'lashni talab qildi. Bu aloqa hozirda yaxshi o'rganilgan va tushuntirilgan.
Quyosh ko'rinadigan yorug'lik, kuchli ultrabinafsha nurlanish va ko'p miqdordagi tez zaryadlangan zarrachalarni chiqaradi, ular er atmosferasiga kirib, uning yuqori qismlarini kuchli ionlashtiradi. Natijada, turli balandliklarda joylashgan ionlangan gazlarning bir necha qatlamlari hosil bo'ladi. 
.
Bunday izlarning mavjudligi yer atmosferasining yuqori qatlamlarini ionosfera deb atashga asos berdi.
Ionlar va erkin elektronlarning mavjudligi ionosferaga uni atmosferaning qolgan qismidan keskin ajratib turadigan xususiyatlarni beradi. Ko'rinadigan yorug'lik, infraqizil nurlanish va radio to'lqinlarni o'tkazish qobiliyatini saqlab qolgan holda, ionosfera uzoqroq to'lqinlarni kuchli aks ettiradi; bunday to'lqinlar uchun (ko'proq) yer shari o'ziga xos sferik "oyna" bilan o'ralgan bo'lib chiqadi va bu radio to'lqinlarning tarqalishi ikkita aks ettiruvchi sferik sirt - Yer yuzasi va ionosferaning "yuzasi" o'rtasida sodir bo'ladi ( 148-rasm). Shuning uchun radioto'lqinlar butun dunyo bo'ylab egilishi mumkin.
Guruch. 148. To'lqin Yer va ionosfera orasidan o'tadi
Albatta, "ionosferaning sferik oynasi yuzasi" so'zlarini tom ma'noda qabul qilmaslik kerak. Ionlangan qatlamlarning keskin chegarasi yo'q, to'g'ri sharsimon shakl ham kuzatilmaydi (hech bo'lmaganda bir vaqtning o'zida butun dunyo bo'ylab); ionlanish turli qatlamlarda har xil bo'ladi (yuqori qatlamlarda u pastki qatlamlarga qaraganda ko'proq), qatlamlarning o'zi esa doimiy ravishda harakatlanadigan va o'zgaruvchan "bulutlar" dan iborat. Bunday bir hil bo'lmagan "oyna" radio to'lqinlarni nafaqat aks ettiradi, balki yutadi va tarqatadi va yana to'lqin uzunligiga qarab boshqacha. Bundan tashqari, "oyna" ning xususiyatlari vaqt o'tishi bilan o'zgaradi. Kun davomida quyosh nurlanishi ta'sirida ionlanish kechaga qaraganda sezilarli darajada yuqori bo'ladi, bunda faqat ijobiy ionlar va manfiy elektronlarning neytral molekulalarga birlashishi (rekombinatsiya) sodir bo'ladi. Kecha va kun o'rtasidagi ionlanishning farqi ionosferaning quyi qatlamlarida ayniqsa katta. Bu erda havo zichligi yuqori, ionlar va elektronlar o'rtasidagi to'qnashuvlar tez-tez sodir bo'ladi va rekombinatsiya kuchliroq bo'ladi. Kechasi ionosferaning pastki qatlamlarining ionlanishi nolga tushish uchun vaqtga ega bo'lishi mumkin. Ionlanish faslga, ya'ni Quyoshning ufqdan ko'tarilish balandligiga qarab ham har xil bo'ladi.
Ionosfera holatining kunlik va mavsumiy o'zgarishlarini o'rganish nafaqat tushuntirish, balki kun va yilning turli vaqtlarida turli uzunlikdagi radioto'lqinlarning o'tish shartlarini bashorat qilish imkonini berdi (radio prognozlar).
Ionosferaning mavjudligi nafaqat uzoq masofalarda qisqa to'lqinli aloqani amalga oshirishga imkon beradi, balki radio to'lqinlarning ba'zan butun yer sharini va hatto bir necha marta aylanib chiqishiga imkon beradi. Shu sababli, radio qabul qilish paytida radio aks-sadosi deb ataladigan hodisa ro'y beradi, bunda signal qabul qiluvchi tomonidan bir necha marta qabul qilinadi: signal uzatuvchidan eng qisqa yo'l bo'ylab kelganidan keyin takroriy signallar paydo bo'lishi mumkin. dunyoni aylanib chiqqanini eshitgan.
Ko'pincha shunday bo'ladiki, to'lqin ionosfera va yer yuzasidan turli xil ko'zgularni boshdan kechirgan holda bir necha turli yo'llar bo'ylab uzatuvchidan qabul qiluvchiga o'tadi (149-rasm). Shubhasiz, bir xil transmitterdan keladigan to'lqinlar kogerentdir va qabul qilish nuqtasida aralashib, yo'l farqiga qarab bir-birini zaiflashtirishi yoki kuchaytirishi mumkin. Ionosfera mutlaqo barqaror "oyna" emas, balki vaqt o'tishi bilan o'zgarganligi sababli, uzatuvchidan qabul qiluvchiga turli yo'llar bo'ylab keladigan to'lqinlarning yo'llaridagi farq ham o'zgaradi, natijada kuchayish va hokazo. Aytishimiz mumkinki, interferentsiya chekkalari Yer yuzalari bo'ylab "o'rmalab o'tadi" va qabul qilgich hozir maksimal darajada, hozir esa tebranishlarning minimal darajasida. Qabul qilingan uzatishda yaxshi eshitilishning o'zgarishi va qabul qilishning susayishi olinadi, bunda eshitish qobiliyati nolga tushishi mumkin.
Guruch. 149. Transmitterdan qabul qiluvchiga turli to'lqin yo'llari
Agar samolyot qabul qiluvchi antenna yaqinida uchib ketsa, televizor ekranida shunga o'xshash hodisa kuzatiladi. Samolyot tomonidan aks ettirilgan radioto'lqin uzatish stantsiyasidan to'lqinga xalaqit beradi va biz o'zgaruvchan signalning kuchayishi va zaiflashuvining shovqin "bandlari" ishlayotganligi sababli tasvir qanday "miltillashayotganini" ko'ramiz (samolyot harakati tufayli) qabul qiluvchi antennadan o'tgan.
E'tibor bering, shaharda teleko'rsatuvni qabul qilishda kineskop ekranida tasvirning ikki baravar ko'payishi (va hatto "ko'paytirish") juda tez-tez kuzatiladi: u bir-biriga nisbatan gorizontal ravishda siljigan turli darajadagi ikki yoki undan ortiq tasvirlardan iborat. Bu uylardan, minoralardan va hokazolardan radio to'lqinlarining aks etishi natijasidir. Aks ettirilgan to'lqinlar uzatuvchi va qabul qiluvchi antennalar orasidagi masofaga qaraganda uzoqroq yo'lni bosib o'tadi va shuning uchun tasvirni berish kechiktiriladi. CRTda elektron nurni skanerlash yo'nalishi bo'yicha siljidi. Aslini olganda, biz bu erda radio to'lqinlarining cheklangan tezlik bilan tarqalishi natijasiga o'z ko'zimiz bilan guvoh bo'lamiz.
Ionosferaning uzunligi qisqaroq bo'lgan radioto'lqinlar uchun shaffofligi yerdan tashqari manbalardan kelayotgan radio emissiyasini aniqlash imkonini berdi. 40-yillarda ham paydo bo'lgan. Bizning asrimizda radio astronomiya jadal rivojlanmoqda, bu an'anaviy (optik) astronomiya uchun mavjud bo'lganidan tashqari, koinotni o'rganish uchun yangi imkoniyatlar ochdi. Ko'proq radioteleskoplar qurilmoqda, ularning antennalarining o'lchamlari ortib bormoqda, qabul qiluvchilarning sezgirligi ortib bormoqda va buning natijasida kashf etilgan yerdan tashqari radio manbalarining soni va turlari doimiy ravishda oshib bormoqda.
Ma'lum bo'lishicha, radioto'lqinlar Quyosh ham, sayyoralar tomonidan ham, bizning quyosh sistemamizdan tashqarida - ko'plab tumanliklar va o'ta yangi yulduzlar tomonidan chiqariladi. Ko'pgina radio emissiya manbalari bizning yulduz sistemamizdan (Galaktika) tashqarida topilgan. Asosan, bu boshqa galaktik tizimlar bo'lib, ularning faqat kichik bir qismi optik jihatdan kuzatilgan tumanliklar bilan aniqlanadi. "Radiogalaktikalar" ham bizdan shunday katta masofalarda (ko'p milliard yillar) topilgan, ularga eng kuchli zamonaviy optik teleskoplar etib bo'lmaydi. Juda kichik burchak o'lchamlari (yoy sekundining ulushi) bo'lgan radio emissiyasining intensiv manbalari topildi. Dastlab, ular bizning Galaktikamizga tegishli yulduzlarning alohida turi hisoblangan va shuning uchun kvazi yulduz manbalari yoki kvazarlar deb atalgan. Ammo 1962 yildan beri kvazarlar juda katta radio emissiya kuchiga ega ekstragalaktik ob'ektlar ekanligi ayon bo'ldi.
Bizning Galaktikamizning individual yoki, ular aytganidek, diskret radio manbalari keng to'lqin uzunliklarini chiqaradi. Ammo yulduzlararo vodorod chiqaradigan to'lqin uzunligiga ega "monoxromatik" radio emissiya ham topildi. Ushbu nurlanishni o'rganish yulduzlararo vodorodning umumiy massasini topishga va uning butun Galaktika bo'ylab qanday tarqalishini aniqlashga imkon berdi. Yaqinda boshqa kimyoviy elementlarga xos bo'lgan to'lqin uzunliklarida monoxromatik radio emissiyasini aniqlash mumkin bo'ldi.
Yuqorida aytib o'tilgan barcha radio emissiya manbalari uchun intensivlik juda doimiy. Faqat ba'zi hollarda (xususan, Quyosh yaqinida) umumiy doimiy fonda radio emissiyasining individual tasodifiy chaqnashlari kuzatiladi. 1968 yil katta ahamiyatga ega bo'lgan yangi radio astronomiya kashfiyoti bilan nishonlandi: radioto'lqinlarning qat'iy davriy impulslarini chiqaradigan manbalar (asosan galaktika ichida joylashgan) topildi. Bu manbalar pulsar deb ataladi. Turli pulsarlar uchun zarba takrorlash davrlari har xil bo'lib, bir necha soniyadan soniyaning bir necha yuzdan bir qismigacha yoki undan ham kamroq bo'ladi. Pulsarlarning radio emissiyasining tabiati, agar pulsarlarni asosan neytronlardan (neytron yulduzlar) tashkil topgan aylanadigan yulduzlar deb hisoblasak, eng ishonchli tushuntirishga o'xshaydi. Bunday yulduzlarning topilishi va ularni kuzatish imkoniyati bu radioastronomiya kashfiyotining katta ilmiy ahamiyati hisoblanadi.
Quyosh sistemasi jismlaridan o'zlarining radio emissiyalarini olishdan tashqari, ularning radarlari ham qo'llaniladi. Bu radar astronomiyasi deb ataladi. Har qanday sayyoradan aks ettirilgan kuchli radarlardan radio signallarni qabul qilish orqali siz ushbu sayyoragacha bo'lgan masofani juda aniq o'lchashingiz, uning o'qi atrofida aylanish tezligini baholashingiz va (turli uzunlikdagi radio to'lqinlarning aks etish intensivligi bo'yicha) hukm qilishingiz mumkin. sayyora yuzasi va atmosferaning xususiyatlari haqida.
Xulosa qilib shuni ta'kidlaymizki, ionosferaning etarlicha qisqa radioto'lqinlar uchun shaffofligi sun'iy sun'iy sun'iy yo'ldoshlar va kosmik kemalar bilan barcha turdagi radioaloqa (to'g'ri aloqa, radio boshqaruv, televizor, shuningdek telemetriya - turli o'lchov vositalarining ko'rsatkichlarini uzatish) imkonini beradi. yerga). Xuddi shu sababga ko'ra, endi bitta uzatish relesi yordamida er yuzasining bir-biridan juda uzoqda joylashgan nuqtalari (masalan, Moskva va bizning Uzoq Sharq shaharlari o'rtasida) o'rtasida aloqa va televidenie uchun metrli radio to'lqinlardan foydalanish mumkin. qabul qiluvchi va uzatuvchi radio uskunalari o'rnatilgan maxsus sun'iy yo'ldoshlar orqali.
Radiochastota diapazoni va uning radioaloqa uchun ishlatilishi
2.1 Radio tarqalish asoslari
Radioaloqa elektromagnit to'lqinlar (radio to'lqinlar) yordamida ma'lumotni masofaga uzatishni ta'minlaydi.
Radio to'lqinlari- bular kosmosda yorug'lik tezligida (300 000 km / sek) tarqaladigan elektromagnit tebranishlardir. Aytgancha, yorug'lik elektromagnit to'lqinlarga ham tegishli bo'lib, bu ularning juda o'xshash xususiyatlarini (aks etish, sinishi, zaiflashuv va boshqalar) aniqlaydi.
Radio to'lqinlari kosmosda elektromagnit osilator tomonidan chiqariladigan energiyani olib yuradi. Va ular elektr maydoni o'zgarganda tug'iladi, masalan, o'zgaruvchan elektr toki o'tkazgichdan o'tganda yoki uchqunlar kosmosdan sakrab o'tganda, ya'ni. birin-ketin ketma-ket ta'qib qilinadigan oqim impulslari.
Guruch. 2.1 Elektromagnit to'lqinning tuzilishi.
Elektromagnit nurlanish chastotasi, to'lqin uzunligi va uzatiladigan energiya kuchi bilan tavsiflanadi. Elektromagnit to'lqinlarning chastotasi emitentda elektr tokining yo'nalishi sekundiga necha marta o'zgarishini va shuning uchun fazoning har bir nuqtasida elektr va magnit maydonlarining kattaligi soniyada necha marta o'zgarishini ko'rsatadi.
Chastota gerts (Hz) bilan o'lchanadi - buyuk nemis olimi Geynrix Rudolf Gerts nomidagi birliklar. 1 Gts soniyada bir tebranish, 1 MegaGertz (MHz) soniyada bir million tebranish. Elektromagnit to'lqinlarning harakat tezligi yorug'lik tezligiga teng ekanligini bilib, elektr (yoki magnit) maydon bir xil fazada bo'lgan fazodagi nuqtalar orasidagi masofani aniqlash mumkin. Bu masofa to'lqin uzunligi deb ataladi.
To'lqin uzunligi (metrda) formula bo'yicha hisoblanadi:
, yoki taxminan
Bu erda f - MGts da elektromagnit nurlanish chastotasi.
Formuladan ko'rinib turibdiki, masalan, 1 MGts chastotasi taxminan 300 m to'lqin uzunligiga to'g'ri keladi.Chastotaning ortishi bilan to'lqin uzunligi pasayadi, pasayish bilan u ortadi.
Elektromagnit to'lqinlar havo yoki kosmosdan (vakuum) erkin o'tadi. Ammo to'lqin yo'lida metall sim, antenna yoki boshqa o'tkazuvchi jism uchrashsa, ular unga o'z energiyasini beradi va shu bilan bu o'tkazgichda o'zgaruvchan elektr tokini keltirib chiqaradi. Ammo to'lqin energiyasining hammasi ham o'tkazgich tomonidan so'rilmaydi, uning bir qismi sirtdan aks etadi. Aytgancha, radarda elektromagnit to'lqinlardan foydalanish bunga asoslanadi.
Elektromagnit to'lqinlarning (shuningdek, boshqa to'lqinlarning) yana bir foydali xususiyati ularning yo'lda jismlar atrofida egilish qobiliyatidir. Ammo bu faqat tananing o'lchami to'lqin uzunligidan kichikroq yoki u bilan solishtirish mumkin bo'lgan holatda mumkin. Masalan, samolyotni aniqlash uchun radar radioto'lqinining uzunligi uning geometrik o'lchamlaridan (10 m dan kam) kichik bo'lishi kerak. Agar tana to'lqin uzunligidan uzunroq bo'lsa, uni aks ettirishi mumkin. Lekin u aks ettirmasligi mumkin - "Stealth" ni eslang.
Elektromagnit to'lqinlar tomonidan olib boriladigan energiya generatorning (emitterning) kuchiga va unga bo'lgan masofaga bog'liq, ya'ni. birlik maydoniga energiya oqimi radiatsiya quvvatiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir va radiatorgacha bo'lgan masofaning kvadratiga teskari proportsionaldir. Bu shuni anglatadiki, aloqa diapazoni transmitterning kuchiga bog'liq, lekin ko'proq darajada unga bo'lgan masofaga bog'liq.
Masalan, Yer yuzasida Quyosh elektromagnit nurlanishining energiya oqimi har kvadrat metr uchun 1 kilovattga etadi, o'rta to'lqinli eshittirish radiostansiyasining energiya oqimi esa kvadrat metrga atigi mingdan va hatto milliondan bir vattni tashkil qiladi.
2.2 Radio spektrini taqsimlash
Radiotexnikada qoʻllaniladigan radiotoʻlqinlar (radiochastotalar) 10000 m (30 kHz) dan 0,1 mm (3000 GGts) gacha boʻlgan spektrni qamrab oladi. Bu elektromagnit to'lqinlarning keng spektrining faqat bir qismidir. Radio to'lqinlari (uzunligi qisqargan holda) issiqlik yoki infraqizil nurlar bilan ta'minlanadi. Ulardan keyin ko'rinadigan yorug'lik to'lqinlarining tor qismi, keyin - ultrabinafsha, rentgen va gamma nurlarining spektri - bularning barchasi bir xil tabiatdagi elektromagnit tebranishlar bo'lib, faqat to'lqin uzunligi va shuning uchun chastotada farqlanadi.
Butun spektr mintaqalarga bo'lingan bo'lsa-da, ular orasidagi chegaralar an'anaviy tarzda belgilanadi. Hududlar birin-ketin davom etadi, bir-biriga o'tadi va ba'zi hollarda bir-birining ustiga chiqadi.
Ammo bu diapazonlar juda keng va o'z navbatida bo'limlarga bo'lingan bo'lib, ular radioeshittirish va televidenie diapazonlari, yer usti va aviatsiya, kosmik va dengiz aloqalari, ma'lumotlarni uzatish va tibbiyot, radar va radionavigatsiya uchun diapazonlarni o'z ichiga oladi. va boshqalar. Har bir radio xizmatiga diapazonning o'z qismi yoki belgilangan chastotalar ajratiladi. Haqiqatda, radioaloqa maqsadlari uchun tebranishlar 10 kHz dan 100 gigagertsgacha bo'lgan chastota diapazonida qo'llaniladi. Aloqa uchun ma'lum bir chastota oralig'idan foydalanish ko'plab omillarga, xususan, turli diapazondagi radio to'lqinlarining tarqalish shartlariga, zarur aloqa diapazoni, tanlangan chastota oralig'ida uzatuvchi quvvat qiymatlarining maqsadga muvofiqligi va boshqalarga bog'liq.
Xalqaro shartnomalarga ko'ra, radioaloqada foydalaniladigan radioto'lqinlarning butun spektri diapazonlarga bo'linadi (1-jadval):
1-jadval
| Element raqami | Diapazon nomi | Diapazon chegaralari | |||
| To'lqinlar | Eskirgan atamalar | Chastotalar | Radio to'lqinlari | Chastotalar | |
| 1 | DKMGMVDecaMega metrlar | Juda past chastotalar (ELF) | 100.000-10.000 km | 3-30 Gts | |
| 2 | MGMV | Ultra past chastotalar (ELF) | 10 000-1 000 km | 30-3.000Hz | |
| 3 | GCMMVHect-kilometr | Infrapast chastotalar (LF) | 1000-100 km | 0,3-3 kHz | |
| 4 | MRMV | ADV | Juda past chastotali (VLF) VLF | 100-10 km | 3-30 kHz |
| 5 | KMVKilometr | DV | Past chastotalar (LF) LF | 10-1 km | 30-300 kHz |
| 6 | GCMVGektametr | SV | O'rta chastotalar (MF) VF | 1000-100 m | 0,3-3 MGts |
| 7 | DKMVDecameter | Kv | Yuqori (HF) HF | 100-10 m | 3-30 MGts |
| 8 | MVMmetr | VHF | Juda yuqori chastotali (VHF) VHF | 10-1 m | 30-300 MGts |
| 9 | DCMV | VHF | Ultra yuqori chastotali (UHF) UHF | 10-1 dm | 0,3-3 gigagertsli |
| 10 | SMVS santimetr | VHF | Ultra yuqori chastotali (SHF) SHF | 10-1 sm | 3-30 gigagerts |
| 11 | MMVMmillimetr | VHF | Haddan tashqari yuqori chastotali (EHF) EHF | 10-1 mm | 30-300 GHz |
| 12 | DCMMVDetsimilli- metr Submillie- metr |
SUM | Yuqori yuqori chastotalar (HHF) | 1-0,1 mm | 0,3-3 TGs |
| 13 | Nur | < 0,1 мм | > 3 TGs | ||
Guruch. 2.2 Turli xizmatlar o'rtasida spektr taqsimotiga misol.
Radio to'lqinlari antenna orqali kosmosga tarqaladi va elektromagnit maydonda energiya sifatida tarqaladi. Radioto'lqinlarning tabiati bir xil bo'lsa-da, ularning tarqalish qobiliyati to'lqin uzunligiga juda bog'liq.
Radio to'lqinlari uchun er elektr o'tkazuvchisidir (garchi unchalik yaxshi bo'lmasa ham). Er yuzasidan o'tib, radio to'lqinlar asta-sekin zaiflashadi. Buning sababi, elektromagnit to'lqinlar yer yuzasida elektr toklarini qo'zg'atadi, buning uchun energiyaning bir qismi sarflanadi. Bular. energiya er tomonidan so'riladi va qancha ko'p bo'lsa, to'lqin uzunligi shunchalik qisqa bo'ladi (yuqori chastota).
Bundan tashqari, to'lqinning energiyasi ham zaiflashadi, chunki radiatsiya kosmosning barcha yo'nalishlarida tarqaladi va shuning uchun qabul qiluvchi transmitterdan qanchalik uzoqda bo'lsa, birlik maydoniga kamroq energiya tushadi va u antennaga kamroq tushadi.
Uzoq to'lqinli radioeshittirish stantsiyalarining uzatishlari bir necha ming kilometrgacha bo'lgan masofada qabul qilinishi mumkin va signal darajasi sakrashlarsiz silliq pasayadi. O'rta to'lqinli stantsiyalar ming kilometr ichida eshitiladi. Qisqa to'lqinlarga kelsak, ularning energiyasi transmitterdan masofa bilan keskin kamayadi. Bu radio rivojlanishining boshida 1 dan 30 km gacha bo'lgan to'lqinlar asosan aloqa uchun ishlatilganligini tushuntiradi. 100 metrdan qisqa to'lqinlar, odatda, uzoq masofali aloqa uchun yaroqsiz deb hisoblangan.
Biroq, qisqa va ultraqisqa to'lqinlarning keyingi tadqiqotlari shuni ko'rsatdiki, ular Yer yuzasiga yaqinlashganda tezda parchalanadi. Radiatsiya yuqoriga yo'naltirilganda, qisqa to'lqinlar qaytib keladi.
1902 yilda ingliz matematigi Oliver Xevisayd va amerikalik elektrotexnika muhandisi Artur Edvin Kennelli deyarli bir vaqtning o'zida Yer ustida ionlangan havo qatlami - elektromagnit to'lqinlarni aks ettiruvchi tabiiy oyna borligini bashorat qilishgan. Bu qatlam nomini oldi ionosfera.
Erning ionosferasi radioto'lqinlarning tarqalish diapazonini ko'rish chizig'idan oshib ketadigan masofalarga oshirishi kerak edi. Bu taxmin 1923 yilda eksperimental tarzda isbotlangan. RF impulslari vertikal ravishda yuqoriga uzatildi va qaytarilgan signallar qabul qilindi. Impulslarni yuborish va qabul qilish o'rtasidagi vaqtni o'lchash ko'zgu qatlamlarining balandligi va sonini aniqlash imkonini berdi.
2.3 Atmosferaning radioto'lqinlarning tarqalishiga ta'siri
Radioto'lqinlarning tarqalish xarakteri to'lqin uzunligiga, Yerning egriligiga, tuproqqa, atmosfera tarkibiga, kun va yil vaqtiga, ionosferaning holatiga, Yerning magnit maydoniga va meteorologik sharoitlarga bog'liq.
Radioto'lqinlarning tarqalishiga sezilarli ta'sir ko'rsatadigan atmosferaning tuzilishini ko'rib chiqing. Namlik miqdori va havo zichligi kun va yil vaqtiga qarab o'zgaradi.
Yer yuzasini o'rab turgan havo taxminan 1000-2000 km balandlikdagi atmosferani hosil qiladi. Yer atmosferasining tarkibi heterojendir.
Guruch. 2.3 Atmosferaning tuzilishi.
Atmosferaning balandligi taxminan 100-130 km gacha bo'lgan qatlamlari tarkibi jihatidan bir hil. Bu qatlamlarda havo (hajmi bo'yicha) 78% azot va 21% kislorod mavjud. Atmosferaning 10-15 km qalinlikdagi quyi qatlami (2.3-rasm) deyiladi troposfera... Bu qatlam suv bug'ini o'z ichiga oladi, uning tarkibi meteorologik sharoitlarning o'zgarishi bilan keskin o'zgaradi.
Troposfera asta-sekin aylanadi stratosfera... Chegara - bu haroratning pasayishi to'xtaydigan balandlik.
Yerdan taxminan 60 km va undan yuqori balandliklarda quyosh va kosmik nurlar ta'sirida atmosferada havo ionlanishi sodir bo'ladi: atomlarning bir qismi erkin bo'lib parchalanadi. elektronlar va ionlari... Atmosferaning yuqori qatlamlarida ionlanish ahamiyatsiz, chunki gaz juda kam uchraydi (birlik hajmda oz miqdordagi molekulalar mavjud). Quyosh nurlari atmosferaning zichroq qatlamlariga kirib borishi bilan ionlanish darajasi ortadi. Yerga yaqinlashganda, quyosh nurlarining energiyasi kamayadi va ionlanish darajasi yana pasayadi. Bundan tashqari, atmosferaning quyi qatlamlarida yuqori zichlik tufayli salbiy zaryadlar uzoq vaqt davomida mavjud bo'lolmaydi; neytral molekulalarni tiklash jarayoni mavjud.
Yerdan 60-80 km va undan yuqori balandliklarda kam uchraydigan atmosferada ionlanish uzoq vaqt davom etadi. Bu balandliklarda atmosfera juda kam uchraydi, erkin elektronlar va ionlarning zichligi shunchalik pastki, to'qnashuvlar va shuning uchun neytral atomlarning tiklanishi nisbatan kam uchraydi.
Atmosferaning yuqori qatlami ionosfera deb ataladi. Radio to'lqinlarining tarqalishiga ionlashtirilgan havo sezilarli ta'sir ko'rsatadi.
Kun davomida to'rtta muntazam qatlam yoki ionlanish maksimallari hosil bo'ladi - qatlamlar D, E, F 1 va F 2. F 2 qatlami eng yuqori ionlanishga ega (hajm birligi uchun eng ko'p erkin elektronlar soni).
Quyosh botgandan keyin ionlashtiruvchi nurlanish keskin kamayadi. Neytral molekulalar va atomlarning tiklanishi sodir bo'ladi, bu esa ionlanish darajasining pasayishiga olib keladi. Qatlamlar kechasi butunlay yo'qoladi D va F 2, qatlamning ionlanishi E sezilarli darajada kamayadi va qatlam F 2 biroz susaytirishi bilan ionlanishni saqlaydi.
Guruch. 2.4 Radioto'lqinlar tarqalishining chastota va kun vaqtiga bog'liqligi.
Ionosfera qatlamlarining balandligi har doim quyosh nurlarining intensivligiga qarab o'zgarib turadi. Kunduzi ionlangan qatlamlarning balandligi pastroq, kechasi esa balandroq bo'ladi. Yozda, bizning kengliklarda, ionlangan qatlamlarning elektron kontsentratsiyasi qishga qaraganda yuqori (qatlam bundan mustasno). F 2). Ionlanish darajasi quyoshdagi dog'lar soni bilan belgilanadigan quyosh faolligi darajasiga ham bog'liq. Quyosh faolligi davri taxminan 11 yil.
Qutb kengliklarida ionosfera buzilishlari deb ataladigan tartibsiz ionlanish jarayonlari kuzatiladi.
Qabul qiluvchi antennaga radio to'lqinining bir necha yo'llari bor. Yuqorida ta'kidlab o'tilganidek, diffraktsiya hodisasi tufayli yer yuzasi ustida tarqaladigan va uni o'rab turgan radioto'lqinlar sirt yoki yer to'lqinlari deb ataladi (1-yo'nalish, 2.5-rasm). 2 va 3 yo'nalishlarda tarqaladigan to'lqinlar deyiladi fazoviy... Ular ionosfera va troposferaga bo'linadi. Ikkinchisi faqat VHF diapazonida kuzatiladi. Ionosfera to'lqinlar ionosfera tomonidan chaqiriladi, aks ettiriladi yoki tarqaladi; troposfera- troposferaning bir hil bo'lmagan qatlamlari yoki "donalari" tomonidan aks ettirilgan yoki sochilgan to'lqinlar.
Guruch. 2.5 Radioto'lqinlarning tarqalish yo'llari.
Yuzaki to'lqin uning old qismining asosi rasmda ko'rsatilganidek, Yerga tegib turadi. 2.6. Nuqta manbai bilan bu to'lqin har doim vertikal polarizatsiyaga ega, chunki to'lqinning gorizontal komponenti Yer tomonidan so'riladi. To'lqin uzunliklarida ifodalangan manbadan etarlicha masofa bilan to'lqin jabhasining har qanday segmenti tekis to'lqin hisoblanadi.
Yer yuzasi u bo'ylab tarqaladigan sirt to'lqinlari energiyasining bir qismini o'zlashtiradi, chunki Yer faol qarshilikka ega.
Guruch. 2.6 Yuzaki to'lqinlarning tarqalishi.
To'lqin qanchalik qisqa bo'lsa, ya'ni. chastota qanchalik baland bo'lsa, Yerda oqim shunchalik ko'p induktsiya qilinadi va yo'qotish shunchalik katta bo'ladi. Erdagi yo'qotishlar tuproqning o'tkazuvchanligi oshishi bilan kamayadi, chunki to'lqinlar Yerga kirsa, tuproqning o'tkazuvchanligi shunchalik kam bo'ladi. Yerda dielektrik yo'qotishlar ham sodir bo'ladi, ular ham to'lqinning qisqarishi bilan ortadi.
1 MGts dan yuqori chastotalar uchun sirt to'lqini aslida Yer tomonidan so'rilishi tufayli juda zaiflashadi va shuning uchun mahalliy qamrov zonasidan tashqari foydalanilmaydi. Televizion chastotalarda zaiflashuv shunchalik kattaki, sirt to'lqini transmitterdan 1-2 km dan ortiq bo'lmagan masofalarda ishlatilishi mumkin.
Uzoq masofalardagi aloqa asosan kosmik to'lqinlar orqali amalga oshiriladi.
Sinishi, ya'ni to'lqinning Yerga qaytishini qabul qilish uchun to'lqin yer yuzasiga nisbatan ma'lum bir burchak ostida chiqarilishi kerak. Berilgan chastotali radio to'lqini erga qaytib keladigan nurlanishning eng katta burchagi deyiladi kritik burchak berilgan ionlashtirilgan qatlam uchun (2.7-rasm). 
Guruch. 2.7 Radiatsiya burchagining osmon to'lqinining o'tishiga ta'siri.
Har bir ionlangan qatlamning o'ziga xos xususiyati bor kritik chastota va kritik burchak.
Shaklda. 2.7 qatlam tomonidan osongina sindirilgan nurni ko'rsatadi E chunki nur bu qatlamning kritik burchagi ostidagi burchak ostida kiradi. 3-nur hududdan o'tadi E lekin bir qatlamda Yerga qaytadi F 2, chunki u qatlamning kritik burchagi ostidagi burchak ostida kiradi F 2. Nur 4 ham qatlamdan o'tadi E... U qatlamga kiradi F 2 kritik burchak ostida va Yerga qaytadi. 5-nur ikkala maydondan o'tadi va kosmosda yo'qoladi.
Shaklda ko'rsatilgan barcha nurlar. 2.7 bitta chastotaga ishora qiladi. Agar pastroq chastota ishlatilsa, ikkala mintaqa uchun ham katta kritik burchaklar talab qilinadi; aksincha, agar chastota oshsa, ikkala mintaqa ham kichikroq kritik burchaklarga ega. Agar siz chastotani oshirishda davom etsangiz, u holda transmitterdan Yerga parallel ravishda tarqaladigan to'lqin har qanday mintaqa uchun kritik burchakdan oshib ketadigan vaqt keladi. Bu holat taxminan 30 MGts chastotada sodir bo'ladi. Ushbu chastotadan yuqori osmon to'lqini aloqasi ishonchsiz bo'lib qoladi.
Demak, har bir kritik chastotaning o'ziga xos kritik burchagi va aksincha, har bir kritik burchakning o'ziga xos kritik chastotasi bor. Binobarin, chastotasi kritikga teng yoki undan past bo'lgan har qanday osmon to'lqini transmitterdan ma'lum masofada Yerga qaytadi.
Shaklda. 2.7 2-nur E qatlamga kritik burchak ostida tushadi. Ko'zgu to'lqinining Yerga qayerga tushishiga e'tibor bering (kritik burchakdan oshib ketganda, signal yo'qoladi); Ionlangan qatlamga yetib borgan kosmik to'lqin undan aks etadi va uzatuvchidan juda uzoq masofada Yerga qaytadi. Transmitterdan ma'lum masofada, transmitter kuchi va to'lqin uzunligiga qarab, sirt to'lqinini qabul qilish mumkin. Yuzaki to'lqinni qabul qilish tugaydigan joydan, sukunat zonasi va u aks ettirilgan fazoviy to'lqin paydo bo'lgan joyda tugaydi. Sukunat zonasi keskin chegaraga ega emas.
Guruch. 2.8 Yuzaki va fazoviy to'lqinlarni qabul qilish joylari.
Chastota oshgani sayin, miqdor o'lik zona kritik burchakning pasayishi tufayli ortadi. Kunning ma'lum vaqtlari va yilning fasllarida uzatuvchidan ma'lum masofada bo'lgan muxbir bilan aloqa qilish uchun maksimal ruxsat etilgan chastota osmon to'lqinli aloqa uchun ishlatilishi mumkin. Har bir ionosfera mintaqasi aloqa uchun ruxsat etilgan maksimal chastotaga ega.
Ionosferadagi qisqa va, bundan tashqari, ultraqisqa to'lqinlar o'z energiyasining ahamiyatsiz qismini yo'qotadi. Chastota qanchalik baland bo'lsa, elektronlar tebranishlari davomida kamroq yo'l bosib o'tadi, buning natijasida ularning molekulalar bilan to'qnashuvi soni kamayadi, ya'ni to'lqinning energiya yo'qotishlari kamayadi.
Pastki ionlangan qatlamlarda yo'qotishlar ko'proq bo'ladi, chunki ortib borayotgan bosim yuqori gaz zichligini ko'rsatadi va yuqori gaz zichligi bilan zarrachalarning to'qnashuvi ehtimoli ortadi.
Uzoq to'lqinlar ionosferaning eng past elektron kontsentratsiyasiga ega bo'lgan pastki qatlamlaridan har qanday balandlik burchaklarida, shu jumladan 90 ° ga yaqin burchaklarda aks etadi. O'rtacha namlik tuproq uzoq to'lqinlar uchun deyarli o'tkazgichdir, shuning uchun ular Yerdan yaxshi aks etadi. Ionosfera va Yerdan bir nechta aks ettirish uzoq to'lqinlarning uzoq masofaga tarqalishini tushuntiradi.
Uzoq to'lqinlarning tarqalishi mavsumga va meteorologik sharoitga, quyosh faolligi davriga va ionosfera buzilishlariga bog'liq emas. Ionosferadan aks ettirilganda, uzun to'lqinlar yuqori darajada so'riladi. Shuning uchun uzoq masofali aloqa uchun yuqori quvvatli uzatgichlar kerak.
O'rta to'lqinlar ionosferada va yomon va o'rtacha o'tkazuvchanlikdagi tuproqda sezilarli darajada so'riladi. Kun davomida faqat sirt to'lqini kuzatiladi, chunki osmon to'lqini (uzunligi 300 m dan ortiq) ionosferada deyarli to'liq so'riladi. To'liq ichki aks ettirish uchun o'rtacha to'lqinlar ionosferaning quyi qatlamlarida ma'lum bir yo'lni bosib o'tishi kerak, ularda elektronlar kontsentratsiyasi past bo'lsa-da, sezilarli havo zichligiga ega.
Kechasi D qatlamining yo'q bo'lib ketishi bilan ionosferada yutilish pasayadi, buning natijasida 1 kVt ga yaqin uzatuvchi quvvati bilan 1500-2000 km masofadagi kosmik to'lqinlarda aloqani saqlab turish mumkin. Aloqa sharoitlari yozga qaraganda qishda biroz yaxshiroq.
O'rta to'lqinlarning fazilati ular ionosfera buzilishlariga ta'sir qilmaydi.
Xalqaro kelishuvga ko'ra, halokat signallari (SOS signallari) taxminan 600 m to'lqinlarda uzatiladi.
Qisqa va o'rta to'lqinlarda osmon to'lqinli aloqaning ijobiy tomoni past transmitter quvvati bilan uzoq masofali aloqa qilish imkoniyatidir. Lekin kosmik to'lqin aloqasi bor va muhim kamchiliklar.
Birinchidan, kun va yil davomida atmosferaning ionlangan qatlamlari balandligining o'zgarishi tufayli aloqaning beqarorligi. Xuddi shu nuqta bilan aloqani davom ettirish uchun siz kuniga 2-3 marta to'lqin uzunligini o'zgartirishingiz kerak. Ko'pincha, atmosfera holatining o'zgarishi tufayli bir muncha vaqt aloqa butunlay buziladi.
Ikkinchidan, sukunat zonasining mavjudligi.
25 m dan qisqa to'lqinlar"kunduzgi to'lqinlar" deb ataladi, chunki ular kun davomida yaxshi harakatlanadi. Uzunligi 40 m dan ortiq boʻlgan toʻlqinlar “tungi toʻlqinlar” deb ataladi.Bu toʻlqinlar kechasi yaxshi tarqaladi.
Qisqa radioto'lqinlarning tarqalish shartlari Fg ionlangan qatlamning holati bilan belgilanadi. Ushbu qatlamning elektron kontsentratsiyasi ko'pincha notekis quyosh radiatsiyasi tufayli buziladi, bu esa ionosfera buzilishlari va magnit bo'ronlarini keltirib chiqaradi. Natijada, qisqa radio to'lqinlarining energiyasi sezilarli darajada so'riladi, bu radio aloqani yomonlashtiradi, hatto ba'zida buni butunlay imkonsiz qiladi. Ionosfera buzilishlari ayniqsa qutblarga yaqin kengliklarda kuzatiladi. Shuning uchun u erda qisqa to'lqinli aloqa ishonchsizdir.
Eng diqqatga sazovor ionosferadagi buzilishlar o'z davriyligi bor: ular keyin takrorlanadi 27 kun(Quyoshning o'z o'qi atrofida aylanish vaqti).
Qisqa to'lqin oralig'ida sanoat, atmosfera va o'zaro shovqinlarning ta'siri kuchli.
Optimal aloqa chastotalari qisqa to'lqinlarda ga bo'lingan radio prognozlar asosida tanlanadi Uzoq muddat va qisqa muddat... Uzoq muddatli prognozlar ionosferaning ma'lum bir vaqt oralig'ida (oy, mavsum, yil yoki undan ko'proq) kutilayotgan o'rtacha holatini ko'rsatadi, qisqa muddatli prognozlar esa bir kun, besh kun uchun tuziladi va ionosferaning undan mumkin bo'lgan og'ishlarini tavsiflaydi. o'rtacha holat. Prognozlar ionosfera, quyosh faolligi va yer magnitlanishi holatini tizimli kuzatishlarni qayta ishlash natijasida grafiklar shaklida tuziladi.
Ultra qisqa to'lqinlar(VHF) ionosferadan aks etmaydi, ular uni erkin o'tkazadilar, ya'ni bu to'lqinlar fazoviy ionosfera to'lqiniga ega emas. Radioaloqa mumkin bo'lgan sirt ultraqisqa to'lqinining ikkita muhim kamchiliklari bor: birinchidan, sirt to'lqini er yuzasi va katta to'siqlarni aylanib chiqmaydi, ikkinchidan, u tuproqda kuchli so'riladi.
Ultrashort to'lqinlar radiostantsiyaning qisqa diapazoni talab qilinadigan joylarda keng qo'llaniladi (aloqa odatda ko'rish chizig'i bilan chegaralanadi). Bunday holda, aloqa fazoviy troposfera to'lqini orqali amalga oshiriladi. Odatda ikkita komponentdan iborat: to'g'ridan-to'g'ri nur va Yerdan aks ettirilgan nur (2.9-rasm).
Guruch. 2.9 Osmon to'lqinining to'g'ridan-to'g'ri va aks ettirilgan nurlari.
Agar antennalar etarlicha yaqin bo'lsa, ikkala nur odatda qabul qiluvchi antennaga etib boradi, ammo ularning intensivligi boshqacha. Yerdan aks ettirilgan nur, Yerdan aks etish paytida yuzaga keladigan yo'qotishlar tufayli zaifroq. To'g'ridan-to'g'ri nurning zaiflashuvi bo'sh joy to'lqini bilan deyarli bir xil. Qabul qiluvchi antennada umumiy signal bu ikki komponentning vektor yig'indisiga teng.
Qabul qiluvchi va uzatuvchi antennalar odatda bir xil balandlikda bo'ladi, shuning uchun aks ettirilgan nur yo'lining uzunligi to'g'ridan-to'g'ri nurdan bir oz farq qiladi. Aks ettirilgan to'lqin 180 ° fazadan tashqarida. Shunday qilib, aks ettirish paytida Yerdagi yo'qotishlarni e'tiborsiz qoldirib, agar ikkita nur bir xil masofani bosib o'tgan bo'lsa, ularning vektor yig'indisi nolga teng bo'ladi, natijada qabul qiluvchi antennada signal bo'lmaydi.
Aslida, aks ettirilgan nur biroz kattaroq masofani bosib o'tadi, shuning uchun qabul qiluvchi antennadagi fazalar farqi taxminan 180 ° bo'ladi. Fazalar farqi chiziqli birliklarda emas, balki to'lqin uzunligi bo'yicha yo'l farqi bilan aniqlanadi. Boshqacha qilib aytganda, ushbu sharoitlarda qabul qilingan umumiy signal asosan ishlatiladigan chastotaga bog'liq. Misol uchun, agar ish to'lqin uzunligi 360 m bo'lsa va yo'l farqi 2 m bo'lsa, fazalar almashinuvi faqat 180 ° dan 2 ° ga farq qiladi. Natijada, qabul qiluvchi antennada signalning deyarli to'liq yo'qligi mavjud. Agar to'lqin uzunligi 4 m bo'lsa, xuddi shu 2 m yo'l farqi 180 ° fazali farqni keltirib chiqaradi, aks ettirishdagi 180 ° fazali siljishni to'liq qoplaydi. Bunday holda, signal kuchlanishda ikki barobar ortadi.
Bundan kelib chiqadiki, past chastotalarda kosmik to'lqinlardan foydalanish aloqa uchun qiziq emas. Faqat yuqori chastotalarda, yo'l farqi ishlatiladigan to'lqin uzunligiga mutanosib bo'lgan joylarda osmon to'lqini keng qo'llaniladi.
Samolyotlar havoda va Yer bilan aloqa qilganda VHF uzatgichlarining diapazoni sezilarli darajada oshadi.
TO VHF afzalliklari kichik antennalardan foydalanish imkoniyatini o'z ichiga olishi kerak. Bundan tashqari, ko'p sonli radiostansiyalar bir vaqtning o'zida VHF diapazonida o'zaro aralashuvlarsiz ishlashi mumkin. Qisqa, o'rta va uzun to'lqin uzunliklarini birlashtirgandan ko'ra, bir vaqtning o'zida 10 dan 1 m gacha to'lqin uzunligi oralig'ida ko'proq stantsiyalar joylashtirilishi mumkin.
VHF o'rni liniyalari keng tarqaldi. Katta masofada joylashgan ikkita aloqa nuqtasi o'rtasida bir-birining ko'rish chizig'ida joylashgan bir nechta VHF qabul qiluvchilar o'rnatilgan. Oraliq stansiyalar avtomatik ishlaydi. Qayta uzatish liniyalarini tashkil etish VHFda aloqa diapazonini oshirish va ko'p kanalli aloqani amalga oshirish imkonini beradi (bir vaqtning o'zida bir nechta telefon va telegraf uzatishni o'tkazish).
Hozirgi vaqtda uzoq masofali radioaloqa uchun VHF diapazonidan foydalanishga katta e'tibor berilmoqda.
20-80 MGts diapazonida ishlaydigan va ionosfera tarqalishining hodisalaridan foydalanadigan eng ko'p ishlatiladigan aloqa liniyalari. Ionosfera orqali radioaloqa faqat 30 MGts dan past chastotalarda (to'lqin uzunligi 10 m dan ortiq) mumkin deb ishonilgan va bu diapazon to'liq yuklanganligi sababli va undagi kanallar sonini yanada ko'paytirish mumkin emas, tarqoqlarga qiziqish. radioto'lqinlarning tarqalishi tushunarli.
Bu hodisa shundan iboratki, ultra yuqori chastotali nurlanish energiyasining bir qismi ionosferadagi tartibsizliklar tufayli tarqaladi. Bu bir hil bo'lmaganlar har xil harorat va namlikdagi qatlamlarning havo oqimlari, aylanib yuruvchi zaryadlangan zarralar, meteorit dumlarining ionlanish mahsulotlari va boshqa hali ham yaxshi o'rganilmagan manbalar tomonidan yaratilgan. Troposfera har doim bir jinsli bo'lmaganligi sababli, radioto'lqinlarning tarqoq sinishi muntazam ravishda mavjud.
Radioto'lqinlarning tarqoq tarqalishi qorong'u tunda projektordan yorug'likning tarqalishiga o'xshaydi. Yorug'lik nuri qanchalik kuchli bo'lsa, u shunchalik ko'p tarqalgan yorug'lik beradi.
O'qish paytida uzoqqa tarqalishi ultraqisqa to'lqinlarda signallarning eshitilishining keskin qisqa muddatli o'sishi fenomeni qayd etildi. Bunday tasodifiy portlashlar bir necha millisekunddan bir necha soniyagacha davom etadi. Biroq, amalda ular kun davomida bir necha soniyadan oshib ketadigan uzilishlar bilan kuzatiladi. Eshitish qobiliyatini oshirish lahzalarining paydo bo'lishi, asosan, taxminan 100 km balandlikda yonayotgan meteoritlarning ionlangan qatlamlaridan radio to'lqinlarining aks etishi bilan bog'liq. Ushbu meteoritlarning diametri bir necha millimetrdan oshmaydi va ularning izlari bir necha kilometrga cho'ziladi.
Kimdan meteorit izlari 50-30 MGts (6-10 m) chastotali radio to'lqinlar yaxshi aks ettirilgan.
Har kuni bir necha milliard shunday meteoritlar er atmosferasiga uchib, havo ionlanishining yuqori zichligiga ega bo'lgan ionlangan izlarni qoldiradi. Bu nisbatan past quvvatli uzatgichlardan foydalanganda uzoq masofali radio aloqalarining ishonchli ishlashini ta'minlash imkonini beradi. Bunday liniyalardagi stansiyalarning ajralmas qismi xotira elementi bilan jihozlangan yordamchi to'g'ridan-to'g'ri chop etish uskunasi hisoblanadi.
Har bir meteorit izi bor-yo'g'i bir necha soniya davom etganligi sababli, uzatish qisqa portlashlarda avtomatik ravishda amalga oshiriladi.
Hozirgi vaqtda sun'iy sun'iy sun'iy yo'ldoshlar orqali aloqa va televidenie uzatish keng qo'llaniladi.
Shunday qilib, radioto'lqinlarning tarqalish mexanizmiga ko'ra, radioaloqa liniyalarini quyidagi liniyalarga ajratish mumkin:
radioto'lqinlarning er yuzasi bo'ylab uning atrofida egilish bilan tarqalish jarayoni (deb ataladigan narsa yerdagi yoki sirt to'lqinlari);
radioto'lqinlarning ko'rish chizig'ida tarqalish jarayoni ( Streyt to'lqinlar);
radioto'lqinlarning ionosferadan aks etishi ( ionosfera to'lqinlar);
troposferada radioto'lqinlarning tarqalish jarayoni ( troposfera to'lqinlar);
radioto'lqinlarning meteor izlaridan aks etishi;
sun'iy yer yo'ldoshlaridan aks ettirish yoki qayta uzatish;
gaz plazmasining sun'iy ravishda yaratilgan shakllanishlaridan yoki sun'iy ravishda yaratilgan o'tkazuvchan yuzalardan ko'zgu.
2.4 Har xil diapazondagi radioto'lqinlarning tarqalish xususiyatlari
Muxbirlarning uzatuvchi va radio qabul qiluvchisi orasidagi bo'shliqda radioto'lqinlarning tarqalish shartlariga er yuzasining cheklangan o'tkazuvchanligi va er ustidagi muhitning xususiyatlari ta'sir qiladi. Bu ta'sir turli to'lqin uzunliklari (chastotalar) uchun farq qiladi.
Miriametr va kilometr to'lqinlar (ADV va DV) quruqlikda ham, ionosferada ham tarqala oladi. Yuzlab va hatto minglab kilometrlarga tarqaladigan er to'lqinining mavjudligi, bu to'lqinlarning maydon kuchi masofaga qarab ancha sekin kamayib borishi bilan izohlanadi, chunki ularning energiyasini er yoki suv yuzasi tomonidan so'rilishi kichikdir. To'lqin qancha uzun bo'lsa va tuproqning o'tkazuvchanligi qanchalik yaxshi bo'lsa, shunchalik uzoq masofali radioaloqa ta'minlanadi.
Qumli quruq tuproqlar va jinslar elektromagnit energiyani katta darajada o'zlashtiradi. Diffraktsiya hodisasi tufayli tarqalishda ular qavariq yer yuzasi atrofida egilib, yo'lda duch keladigan to'siqlar: o'rmonlar, tog'lar, tepaliklar va boshqalar. Transmitterdan 300-400 km masofadan boshlab, ionosferaning pastki mintaqasidan (D yoki E qatlamidan) aks ettirilgan ionosfera to'lqini paydo bo'ladi. Kun davomida D qatlamining mavjudligi tufayli elektromagnit energiyaning yutilishi sezilarli bo'ladi. Kechasi, bu qatlamning yo'qolishi bilan aloqa oralig'i ortadi. Shunday qilib, tunda uzun to'lqinlarning o'tishi, odatda, kunduzga qaraganda yaxshiroqdir. VLF va LWdagi global aloqalar ionosfera va er yuzasi tomonidan hosil qilingan sharsimon to'lqin yo'nalishida tarqaladigan to'lqinlar orqali amalga oshiriladi.
SDV-, DV-bandining afzalligi:
VLF va LW radioto'lqinlari suv ustuniga kirib borish, shuningdek, ba'zi tuproq tuzilmalarida tarqalish xususiyatiga ega;
Yerning sferik to'lqin yo'nalishida tarqaladigan to'lqinlar tufayli minglab kilometrlar uchun aloqa ta'minlanadi;
aloqa diapazoni ionosfera buzilishlariga ozgina bog'liq;
bu diapazonlardagi radioto'lqinlarning yaxshi diffraktsiya xususiyatlari er to'lqini bilan yuzlab va hatto minglab kilometrlar uchun aloqani ta'minlashga imkon beradi;
Radioaloqa parametrlarining doimiyligi qabul qilish nuqtasida barqaror signal darajasini ta'minlaydi.
kamchiliklariSDV-, DV, - diapazonlari:
diapazonning ko'rib chiqilayotgan qismlari to'lqinlarining samarali nurlanishiga faqat o'lchamlari to'lqin uzunligiga mos keladigan juda katta hajmli antenna qurilmalari yordamida erishish mumkin. Ushbu o'lchamdagi antenna qurilmalarini cheklangan vaqt ichida (harbiy maqsadlarda) qurish va tiklash qiyin;
aslida ishlab chiqarilgan antennalarning o'lchamlari to'lqin uzunligidan kamroq bo'lganligi sababli, ularning samaradorligini pasaytirish uchun kompensatsiya transmitterlarning quvvatini yuzlab yoki undan ko'p kVt ga oshirish orqali erishiladi;
bu diapazonda va sezilarli quvvatlarda rezonans tizimlarini yaratish chiqish bosqichlarining katta o'lchamlarini aniqlaydi: transmitterlar, boshqa chastotaga tez sozlashning murakkabligi;
VLF va DV diapazonli radiostantsiyalarni elektr ta'minoti uchun) yirik elektr stantsiyalari talab qilinadi;
VLF va LW diapazonlarining muhim kamchiliklari ularning past chastotali sig'imidir;
sanoat va atmosfera shovqinining etarlicha yuqori darajasi;
qabul qilish nuqtasidagi signal darajasining kun vaqtiga bog'liqligi.
VLF-, DV-bandli radioto'lqinlarning amaliy qo'llanilishi doirasi:
suv osti ob'ektlari bilan aloqa qilish;
global magistral va er osti aloqalari;
radiomayoqlar, shuningdek uzoq masofali aviatsiya va dengiz flotidagi aloqalar.
Hektometr to'lqinlari(SV) sirt va kosmik to'lqinlar orqali tarqalishi mumkin. Bundan tashqari, sirt to'lqini bilan aloqa diapazoni qisqaroq (1000-1500 km dan oshmaydi), chunki ularning energiyasi uzoq to'lqinlarga qaraganda tuproq tomonidan ko'proq so'riladi. Ionosferaga etib kelgan to'lqinlar qatlam tomonidan intensiv ravishda so'riladi D mavjud bo'lganda, lekin qatlam tomonidan yaxshi zaryadsizlanadi E.
O'rta to'lqinlar uchun aloqa diapazoni juda bog'liq dan kun vaqti. Kun davomida o'rta to'lqinlar juda kuchli so'riladi ionosferaning pastki qatlamlarida osmon to'lqini deyarli yo'q. Kecha qatlami D va qatlamning pastki qismi E yo'qoladi, shuning uchun o'rta to'lqinlarning yutilishi kamayadi; va kosmik to'lqinlar katta rol o'ynay boshlaydi. Shunday qilib, o'rta to'lqinlarning muhim xususiyati shundaki, kunduzi ulardagi aloqa sirt to'lqini bilan, kechasi esa bir vaqtning o'zida ham sirt, ham kosmik to'lqinlar tomonidan ta'minlanadi.
CB bandining afzalliklari:
yozda kechasi va qishda kunning ko'p qismida ionosfera to'lqini bilan ta'minlangan aloqa diapazoni minglab kilometrlarga etadi;
o'rta to'lqinli antenna qurilmalari juda samarali va hatto mobil radioaloqa uchun ham maqbul o'lchamlarga ega;
bu diapazonning chastota sig'imi VLF va LW diapazonlaridan kattaroqdir;
bu diapazondagi radioto'lqinlarning yaxshi diffraktsiya xususiyatlari;
transmitterlarning kuchi VLF va LW bantlaridan kamroq;
ionosfera buzilishlari va magnit bo'ronlariga past bog'liqlik.
CB diapazonining kamchiliklari:
MW diapazonining kuchli eshittirish radiostantsiyalari bilan tiqilib qolishi keng tarqalgan foydalanishda qiyinchiliklar tug'diradi;
cheklangan chastota diapazoni sig'imi chastotalarni manevr qilishni qiyinlashtiradi;
yozda kunduzi SHda aloqa diapazoni har doim cheklangan, chunki bu faqat er to'lqini bilan mumkin;
etarlicha yuqori transmitter quvvatlari;
yuqori samarali antenna qurilmalaridan foydalanish qiyin, qisqa vaqt ichida qurilish va tiklashning murakkabligi;
o'zaro va atmosfera shovqinlarining etarlicha yuqori darajasi.
CB radio to'lqinlarini amaliy qo'llash sohasi; O'rta to'lqinli radiostantsiyalar ko'pincha Arktika mintaqalarida, ionosfera va magnit buzilishlar tufayli keng qo'llaniladigan qisqa to'lqinli radioaloqa yo'qolgan hollarda, shuningdek, uzoq masofali aviatsiya va dengiz flotida zaxira sifatida qo'llaniladi.
Dekametr to'lqinlari (KB) alohida mavqeni egallaydi. Ular quruqlik va ionosfera to'lqinlarini tarqata oladilar. Mobil radiostantsiyalarga xos bo'lgan nisbatan past transmitter quvvatlarida er to'lqinlari bir necha o'nlab kilometrlardan oshmaydigan masofalarga tarqaladi, chunki ular erda sezilarli yutilishni boshdan kechiradi, bu chastota ortishi bilan ortadi.
Qulay sharoitlarda ionosferadan bir yoki bir necha marta aks etish natijasida yuzaga keladigan ionosfera to'lqinlari uzoq masofalarga tarqalishi mumkin. Ularning asosiy xususiyati shundaki, ular ionosferaning pastki qismlari (qatlamlar) tomonidan zaif so'riladi D va E) va uning yuqori hududlari (asosan qatlam tomonidan) yaxshi aks ettirilgan F2 ... yerdan 300-500 km balandlikda joylashgan). Bu cheksiz keng masofalarda to'g'ridan-to'g'ri aloqa qilish uchun nisbatan kam quvvatli radiostansiyalardan foydalanish imkonini beradi.
Ionosfera to'lqinlari orqali HF radio aloqasi sifatining sezilarli darajada pasayishi signalning pasayishi tufayli sodir bo'ladi. Xiralashish tabiati, asosan, ionosfera holatining o'zgarishi tufayli fazasi doimiy ravishda o'zgarib turadigan, qabul qilish joyiga keladigan bir nechta nurlarning aralashuviga kamayadi.
Signallarni qabul qilish joyiga bir nechta nurlarning kelishining sabablari quyidagilar bo'lishi mumkin:
nurlar o'tadigan burchaklarda ionosferaning nurlanishi
ionosfera va Yerdan turli xil miqdordagi ko'zgular, qabul qilish nuqtasida birlashadi;
Yer magnit maydoni ta'sirida ikki sinishi hodisasi, buning natijasida ionosferaning turli qatlamlaridan aks ettirilgan ikkita nur (oddiy va favqulodda) bir xil qabul nuqtasiga etib boradi;
ionosferaning bir hil bo'lmaganligi, uning turli mintaqalaridan to'lqinlarning diffuz aks ettirilishiga olib keladi, ya'ni. ko'p elementar nurlarning nurlarini aks ettirishga.
Ionosferadan aks ettirilgan to'lqinlarning qutblanish tebranishlari tufayli ham pasayish sodir bo'lishi mumkin, bu esa qabul qilish nuqtasida elektr maydonining vertikal va gorizontal qismlarining nisbati o'zgarishiga olib keladi. Polarizatsiyaning susayishi interferentsiyaning pasayishiga qaraganda kamroq kuzatiladi va ularning umumiy sonining 10-15% ni tashkil qiladi.
So'nish natijasida qabul qilish punktlarida signal darajasi keng diapazonda - o'nlab va hatto yuzlab marta o'zgarishi mumkin. Chuqur pasayish orasidagi vaqt oralig'i tasodifiy qiymat bo'lib, soniyaning o'ndan bir qismidan bir necha soniyagacha, ba'zan esa ko'proq o'zgarishi mumkin va yuqori darajadan past darajaga o'tish silliq yoki juda keskin bo'lishi mumkin. Tez darajadagi o'zgarishlar ko'pincha sekin o'zgarishlar bilan bir-biriga mos keladi.
Qisqa to'lqinlarning ionosfera orqali o'tish shartlari yildan-yilga o'zgarib turadi, bu quyosh faolligining deyarli davriy o'zgarishi bilan bog'liq, ya'ni. atmosferani ionlashtiruvchi nurlanish manbalari bo'lgan quyosh dog'lari soni va maydonining o'zgarishi (bo'ri soni). Maksimal quyosh faolligining takrorlanish davri 11,3 ± 4 yil. Maksimal quyosh faolligi yillarida foydalanish mumkin bo'lgan maksimal chastotalar (MUF) ortadi va ish chastotalari diapazonlari kengayadi.
Shaklda. 2.10 kundalik MUF tipik oilasini va 1 kVt nurlanish quvvati uchun eng kam ishlatiladigan chastotalar (LUF) uchastkalarini ko'rsatadi.
Guruch. 2.10 MUF va NUF egri chiziqlari kursi.
Kundalik jadvallarning bu oilasi muayyan geografik hududlarga mos keladi. Bundan kelib chiqadiki, ma'lum masofadagi aloqa uchun qo'llaniladigan chastota diapazoni juda kichik bo'lishi mumkin. Shuni yodda tutish kerakki, ionosfera prognozlarida xatolik bo'lishi mumkin, shuning uchun aloqaning maksimal chastotalarini tanlashda ular MUF chizig'idan 20-gacha past bo'lgan optimal ish chastotasi (OPF) chizig'idan oshmaslikka harakat qilishadi. 30%. Shuni aytish kerakki, assortimentning ish kengligi bundan ham qisqaradi. Foydalanish mumkin bo'lgan maksimal chastotaga yaqinlashganda signal darajasining pasayishi ionosfera parametrlarining o'zgaruvchanligi bilan izohlanadi.
Ionosfera holati o'zgarganligi sababli, ionosfera to'lqini bilan aloqa qilish kun davomida chastotalarni to'g'ri tanlashni talab qiladi:
12-30 MGts chastotalar yordamida KUN,
ERTALA va KECHCHI 8-12 MGts, TUNDA 3-8 MGts.
Grafiklar shuningdek, radioaloqa liniyasi uzunligining qisqarishi bilan qo'llaniladigan chastotalar diapazoni qisqarishini ko'rsatadi (kechasi 500 km gacha bo'lgan masofalar uchun u faqat 1-2 MGts bo'lishi mumkin).
Uzoq liniyalar uchun radioaloqa shartlari qisqa bo'lganlarga qaraganda qulayroqdir, chunki ular kamroq va ular uchun mos chastotalar diapazoni ancha kengroq.
Ionosfera va magnit bo'ronlari HF radio aloqasi holatiga sezilarli ta'sir ko'rsatishi mumkin (ayniqsa, qutbli hududlarda), ya'ni. Quyosh tomonidan otilib chiqqan zaryadlangan zarracha oqimlari ta'sirida ionosfera va Yer magnit maydonining buzilishi. Ushbu oqimlar ko'pincha yuqori geomagnit kengliklar hududida asosiy aks ettiruvchi F2 ionosfera qatlamini yo'q qiladi. Magnit bo'ronlar nafaqat qutb mintaqalarida, balki butun dunyoda o'zini namoyon qilishi mumkin. Ionosferadagi buzilishlar davriylikka ega va Quyoshning o'z o'qi atrofida aylanish vaqti bilan bog'liq bo'lib, bu 27 kunga teng.
Qisqa to'lqinlar sukunat zonalari (o'lik zonalar) mavjudligi bilan tavsiflanadi. Sukunat zonasi (2.8-rasm) uzoq masofalardagi radioaloqada sirt to'lqini o'zining zaiflashishi tufayli etib bormaydigan joylarda paydo bo'ladi va kosmik to'lqin ionosferadan kattaroq masofada aks etadi. Bu ufqqa kichik burchak ostida nurlanishda tor nurli antennalardan foydalanganda sodir bo'ladi.
HF diapazonining afzalliklari:
ionosfera to'lqinlari qulay sharoitlarda ionosferadan bir yoki ko'p marta aks etishi tufayli uzoq masofalarni bosib o'tishi mumkin. Ular ionosferaning quyi hududlari (D va E qatlamlari) tomonidan zaif so'riladi va yuqori (asosan F2 qatlami) tomonidan yaxshi aks etadi;
cheksiz keng masofalarda to'g'ridan-to'g'ri aloqa qilish uchun nisbatan kam quvvatli radiostantsiyalardan foydalanish imkoniyati;
HF diapazonining chastota sig'imi VLF, DV va MW diapazonlariga qaraganda ancha katta, bu bir vaqtning o'zida ko'p sonli radiostansiyalarni ishlatish imkonini beradi;
Dekametrli to'lqin diapazonida ishlatiladigan antenna qurilmalari maqbul o'lchamlarga ega (hatto harakatlanuvchi ob'ektlarga o'rnatish uchun ham) va aniq yo'nalish xususiyatlariga ega bo'lishi mumkin. Ularni joylashtirish muddati qisqa, arzon va shikastlanganda osongina tiklanadi.
HF diapazonining kamchiliklari:
ionosfera to'lqinlari bilan radioaloqa, agar foydalaniladigan chastotalar aks ettiruvchi qatlamlarning ionlanish darajasi bo'yicha radioaloqa liniyasining har bir uzunligi uchun belgilangan maksimal qiymatlardan (MUF) past bo'lsa, amalga oshirilishi mumkin;
ionosferada energiya singishi sodir bo'lgan transmitterlarning kuchi va ishlatiladigan antennalarning daromadlari qabul qilish nuqtasida elektromagnit maydonning zarur kuchini ta'minlasagina aloqa mumkin bo'ladi. Bu holat foydalanish mumkin bo'lgan chastotalarning pastki chegarasini (LUF) cheklaydi;
keng polosali ish rejimlaridan foydalanish va chastotali manevrlar uchun chastota sig'imi etarli emas;
uzoq aloqa diapazoniga ega bo'lgan bir vaqtning o'zida ishlaydigan juda ko'p radiostansiyalar katta darajadagi o'zaro shovqinlarni keltirib chiqaradi;
uzoq aloqa oralig'i dushmanga ataylab aralashuvni qo'llashni osonlashtiradi;
uzoq masofalarda aloqani ta'minlashda sukunat zonalarining mavjudligi;
ionosferaning aks ettiruvchi qatlamlari tuzilishining o'zgaruvchanligi, uning doimiy buzilishi va to'lqinlarning ko'p yo'nalishli tarqalishi tufayli paydo bo'ladigan signallarning susayishi tufayli ionosfera to'lqinlari bilan HF radio aloqasi sifatining sezilarli darajada pasayishi.
HF radio to'lqinlarining amaliy qo'llanilishi
KB radiostantsiyalari masofaviy abonentlar bilan aloqa qilish uchun eng keng amaliy dasturni topadi.
Meter to'lqinlari (VHF) chastota diapazonining katta chastota sig'imiga ega bo'lgan bir qator bo'limlarini o'z ichiga oladi.
Tabiiyki, bu hududlar radioto'lqinlarning tarqalish xususiyatlarida bir-biridan sezilarli darajada farq qiladi. VHF energiyasi Yer tomonidan kuchli so'riladi (umumiy holatda, chastota kvadratiga mutanosib ravishda), shuning uchun Yer to'lqini juda tez susayadi. VHF uchun ionosferadan muntazam aks etish odatiy holdir, shuning uchun aloqa er to'lqinidan va bo'sh kosmosda tarqaladigan to'lqindan foydalanishga qarab hisoblanadi. 6-7 m (43-50 MGts) dan qisqa bo'lgan kosmik to'lqinlar, qoida tariqasida, ionosferadan aks ettirilmasdan o'tadi.
VHF tarqalishi to'g'ri chiziqda sodir bo'ladi, maksimal diapazon ko'rish chizig'i bilan chegaralanadi. Uni quyidagi formula bo'yicha aniqlash mumkin:
bu erda Dmax - ko'rish oralig'i, km;
h1 - uzatuvchi antennaning balandligi, m;
h2 - qabul qiluvchi antennaning balandligi, m.
Biroq, sinishi (sinishi) tufayli radioto'lqinlarning tarqalishi egri. Bunday holda, diapazon formulasida koeffitsient 3,57 emas, balki 4,1-4,5 bo'ladi. Ushbu formuladan kelib chiqadiki, VHF aloqa diapazonini oshirish uchun uzatuvchi va qabul qiluvchi antennalarni yuqoriga ko'tarish kerak.
Transmitter quvvatining oshishi aloqa diapazonining proportsional o'sishiga olib kelmaydi, shuning uchun bu diapazonda kam quvvatli radiostansiyalar qo'llaniladi. Troposfera va ionosfera tarqalish aloqalari muhim transmitterlarni talab qiladi.
Bir qarashda, VHFda yer to'lqinlari bilan aloqa diapazoni juda kichik bo'lishi kerak. Biroq, shuni yodda tutish kerakki, chastotaning oshishi bilan antenna qurilmalarining samaradorligi oshadi, buning natijasida Yerdagi energiya yo'qotishlari qoplanadi.
Er usti to'lqinlarining aloqa diapazoni to'lqin uzunligiga bog'liq. Eng uzun diapazon metr to'lqinlarida, ayniqsa HF diapazoniga ulashgan to'lqinlarda erishiladi.
Metr to'lqinlari xususiyatga ega diffraktsiya, ya'ni. erning notekisligi atrofida egilish uchun mulk. Metr to'lqinlarida aloqa diapazoni oshishiga troposfera hodisasi yordam beradi. sinishi, ya'ni. yopiq marshrutlarda aloqani ta'minlovchi troposferadagi sinishi hodisasi.
Metr to'lqinlari diapazonida radioto'lqinlarning uzoq masofaga tarqalishi ko'pincha kuzatiladi, bu bir qator sabablarga bog'liq. Uzoq masofaga tarqalish sporadik ionlangan bulutlarning shakllanishi bilan sodir bo'lishi mumkin ( sporadik qatlam Fs). Ma'lumki, bu qatlam yilning yoki kunning istalgan vaqtida paydo bo'lishi mumkin, ammo bizning yarim sharimiz uchun - asosan bahorning oxirida va yozning boshida kunduzi. Ushbu bulutlarning o'ziga xos xususiyati juda yuqori ion konsentratsiyasi bo'lib, ba'zida butun VHF diapazonidagi to'lqinlarni aks ettirish uchun etarli. Bunday holda, qabul qilish punktlariga nisbatan radiatsiya manbalarining joylashishi ko'pincha 2000-2500 km masofada, ba'zan esa yaqinroq bo'ladi. Fs qatlamidan aks ettirilgan signallarning intensivligi juda past manba quvvatlarida ham juda yuqori bo'lishi mumkin.
Maksimal quyosh faolligi yillarida metr to'lqinlarining uzoq masofalarga tarqalishining yana bir sababi oddiy F2 qatlami bo'lishi mumkin. Bu tarqalish qish oylarida aks ettirish nuqtalarining yoritilgan vaqtida o'zini namoyon qiladi, ya'ni. ionosferaning quyi hududlarida to'lqin energiyasining yutilishi minimal bo'lganda. Bunday holda, aloqa diapazoni global miqyosga yetishi mumkin.
Metr to'lqinlarining uzoq masofalarga tarqalishi yuqori balandlikdagi yadro portlashlari paytida ham sodir bo'lishi mumkin. Bunday holda, ionlanish kuchaygan pastki mintaqaga qo'shimcha ravishda, yuqori (Fs qatlami darajasida) paydo bo'ladi. Metr to'lqinlari pastki mintaqaga kirib, biroz yutilishni boshdan kechiradi, yuqoridan aks etadi va Yerga qaytadi. Bu holda bosib o'tilgan masofalar 100 dan 2500 km gacha. Maydon kuchi aks ettirilgan ulardan to'lqinlar chastotaga bog'liq: eng past chastotalar pastki ionlanish hududida eng katta yutilishga uchraydi, eng yuqori chastotalar esa yuqori mintaqadan to'liq aks ettirilmaydi.
KB va metr to'lqinlari orasidagi interfeys 10 m (30 MGts) to'lqin uzunligida o'tadi. Radio to'lqinlarining tarqalish xususiyatlari keskin o'zgarishi mumkin emas, ya'ni. bo'lgan mintaqa yoki chastotalar bo'limi bo'lishi kerak o'tish davri... Chastota diapazonining bunday bo'limi 20-30 MGts gacha bo'lgan qismdir. Minimal quyosh faolligi yillarida (shuningdek, tunda, faollik fazasidan qat'i nazar) bu chastotalar ionosfera to'lqinlari bilan uzoq masofali aloqa uchun deyarli yaroqsiz va ulardan foydalanish juda cheklangan. Shu bilan birga, ko'rsatilgan sharoitlarda bu sohada to'lqin tarqalishining xususiyatlari metr to'lqinlarining xususiyatlariga juda yaqin bo'ladi. Ushbu chastotalar bo'limi radioaloqa manfaatlarida, metr to'lqinlariga e'tibor qaratilishi tasodif emas.
VHF diapazonining afzalliklari:
antennalarning kichik o'lchamlari radio to'lqinlari energiyasining tez zaiflashishini qoplaydigan aniq yo'nalishli nurlanishni amalga oshirishga imkon beradi;
tarqalish shartlari odatda kun va yil vaqtiga, shuningdek, quyosh faolligiga bog'liq emas;
cheklangan aloqa diapazoni chegaralari orasidagi masofa bir xil chastotali radiostansiyalar diapazoni yig'indisidan kam bo'lmagan sirt maydonlarida bir xil chastotalardan bir necha marta foydalanish imkonini beradi;
yuqori darajada yo'naltirilgan antennalar tufayli qasddan (tabiiy va sun'iy) va qasddan shovqinlarning past darajasi va og cheklangan aloqa diapazoni;
bir vaqtning o'zida ishlaydigan ko'p sonli stantsiyalar uchun tiqilib qolishga qarshi keng polosali signallardan foydalanishga imkon beruvchi katta chastota sig'imi;
radioaloqa uchun keng polosali signallardan foydalanilganda, radio liniyasining chastotali beqarorligi etarli df = 10 -4;
VHF ning ionosferaga sezilarli energiya yo'qotishlarisiz kirib borish qobiliyati millionlab kilometrlarda o'lchanadigan masofalarda kosmik radio aloqalarini amalga oshirish imkonini berdi;
yuqori sifatli radiokanal;
bo'sh maydonda juda kam energiya yo'qotishlari tufayli nisbatan kam quvvatli radiostansiyalar bilan jihozlangan samolyotlar orasidagi aloqa diapazoni bir necha yuz kilometrga yetishi mumkin;
metr to'lqinlarining uzoq masofaga tarqalish xususiyati;
transmitterlarning past quvvati va aloqa diapazonining quvvatga kichik bog'liqligi.
VHF diapazonining kamchiliklari:
deyarli ko'rish chizig'i bilan cheklangan er to'lqini bilan radio aloqasining qisqa diapazoni;
tor nurli antennalardan foydalanganda bir nechta muxbirlar bilan ishlash qiyin;
dumaloq yo'nalishli antennalardan foydalanganda aloqa diapazoni, razvedka himoyasi va shovqin immuniteti kamayadi.
VHF-Dianazon radioto'lqinlarini amaliy qo'llash sohasi Diapazon bir vaqtning o'zida juda ko'p radiostansiyalar tomonidan qo'llaniladi, ayniqsa ular orasidagi o'zaro shovqin diapazoni, qoida tariqasida, kichik. Er to'lqinlarining tarqalish xususiyatlari taktik boshqaruv bo'g'inida, shu jumladan har xil turdagi mobil ob'ektlar o'rtasida aloqa qilish uchun ultraqisqa to'lqinlarning keng qo'llanilishini ta'minlaydi. Sayyoralararo aloqa.
Har bir bandning afzalliklari va kamchiliklarini hisobga olgan holda, biz past quvvatli radiostansiyalar uchun eng maqbul diapazonlar dekametr (KB) va metr (VHF) to'lqin uzunliklari degan xulosaga kelishimiz mumkin.
2.5 Yadro portlashlarining radioaloqa holatiga ta'siri
Yadro portlashlarida lahzali gamma-nurlanish atrof-muhit atomlari bilan o'zaro ta'sirlanib, portlash markazidan asosan radial yo'nalishda yuqori tezlikda uchadigan tez elektronlar oqimini va amalda o'z joyida qoladigan musbat ionlarni hosil qiladi. Shunday qilib, kosmosda ma'lum vaqt davomida musbat va manfiy zaryadlarning ajralishi mavjud bo'lib, bu elektr va magnit maydonlarning paydo bo'lishiga olib keladi. Qisqa muddatliligi tufayli bu maydonlar odatda chaqiriladi elektromagnit impuls (AMY) yadroviy portlash. Uning mavjudligi taxminan 150-200 millisekundni tashkil qiladi.
Elektromagnit impuls (yadroviy portlashning beshinchi zararli omili) maxsus himoya choralari mavjud bo'lmaganda, u boshqaruv va aloqa uskunalariga zarar etkazishi, uzoq tashqi liniyalarga ulangan elektr qurilmalarining ishlashini buzishi mumkin.
Aloqa, signalizatsiya va boshqaruv tizimlari yadro portlashidan kelib chiqadigan elektromagnit impuls ta'siriga eng sezgir. Erdagi yoki havodagi yadroviy portlashning EMP ning radiostansiyalarning antennalariga ta'siri natijasida ularda elektr kuchlanishi paydo bo'ladi, uning ta'siri ostida izolyatsiya, transformatorlar, simlarning erishi, to'xtatuvchilarning ishdan chiqishi. , elektron lampalar, yarimo'tkazgich qurilmalari, kondansatörler, qarshiliklar va boshqalarning shikastlanishi ...
Aniqlanishicha, uskunaga EMP qo'llanilganda kirish zanjirlarida eng yuqori kuchlanish induktsiya qilinadi.Tranzistorlarga nisbatan quyidagi bog'liqlik kuzatiladi: tranzistorning kuchayishi qanchalik yuqori bo'lsa, uning dielektrik kuchi shunchalik past bo'ladi.
Radio uskunasi 2-4 kV dan oshmaydigan doimiy kuchlanishli dielektrik quvvatga ega. Yadro portlashining elektromagnit impulsi qisqa muddatli ekanligini hisobga olsak, himoya vositalarisiz uskunaning yakuniy elektr quvvatini yuqoriroq deb hisoblash mumkin - taxminan 8-10 kV.
Jadval 1-rasmda yadro portlashi paytida radiostantsiyalarning antennalarida 10 va 50 kV dan ortiq qurilmalar uchun xavfli kuchlanish paydo bo'ladigan taxminiy masofalar (km bilan) ko'rsatilgan.
1-jadval
Kattaroq masofalarda EMR ta'siri unchalik uzoq bo'lmagan chaqmoq oqimining ta'siriga o'xshaydi va uskunaga zarar etkazmaydi.
Elektromagnit impulsning radio uskunasiga ta'siri maxsus himoya choralarini qo'llashda keskin kamayadi.
Himoya qilishning eng samarali usuli tuzilmalarda joylashgan radio-elektron uskunalar - bu ichki simlar va kabellarda induktsiya qilingan kuchlanishning kattaligini sezilarli darajada kamaytiradigan elektr o'tkazuvchan (metall) ekranlardan foydalanish. Yildirimdan himoya vositalariga o'xshash himoya vositalaridan foydalaniladi: drenaj va qulflash bobinli to'xtatuvchilar, sug'urta aloqalari, ajratish moslamalari, uskunani liniyadan avtomatik ravishda uzish uchun sxemalar.
Yaxshi himoya chorasi shuningdek, bir nuqtada uskunaning ishonchli topraklanması hisoblanadi. Radiotexnika qurilmalarini amalga oshirish blok-blokda ham samarali bo'lib, har bir blokni va butun qurilmani himoya qiladi. Bu ishlamay qolgan blokni tezda ortiqcha bilan almashtirish imkonini beradi (eng muhim uskunada, asosiylari shikastlanganda birliklar avtomatik almashtirish bilan takrorlanadi). Ba'zi hollarda EMPdan himoya qilish uchun selen elementlari va stabilizatorlardan foydalanish mumkin.
Bundan tashqari, qo'llanilishi mumkin himoya kirish moslamalari, ular kontaktlarning zanglashiga olib keladigan haddan tashqari kuchlanishiga ta'sir qiluvchi turli xil o'rni yoki elektron qurilmalar. Chiziqda elektromagnit impuls bilan induktsiya qilingan kuchlanish pulsi kelganda, ular qurilmadan quvvatni o'chiradi yoki oddiygina ish davrlarini buzadi.
Himoya vositalarini tanlashda shuni yodda tutish kerakki, EMP ning ta'siri massivlik, ya'ni portlash zonasida tutilgan barcha kontaktlarning zanglashiga olib keladigan himoya vositalarining bir vaqtning o'zida ishlashi bilan tavsiflanadi. Shuning uchun qo'llaniladigan himoya sxemalari elektromagnit impuls tugagandan so'ng darhol kontaktlarning zanglashiga olib kelishini avtomatik ravishda tiklashi kerak.
Uskunaning yadro portlashi paytida liniyalarda paydo bo'ladigan kuchlanish ta'siriga chidamliligi ko'p jihatdan liniyaning to'g'ri ishlashiga va himoya vositalarining xizmat ko'rsatish qobiliyatini diqqat bilan kuzatishga bog'liq.
TO muhim operatsion talablar liniya izolyatsiyasining elektr quvvatini va uskunaning kirish davrlarini davriy va o'z vaqtida tekshirishni, paydo bo'lgan simlarni yerga ulashni o'z vaqtida aniqlash va yo'q qilishni, to'xtatuvchilarning, sug'urta bog'lanishlarining va boshqalarning xizmat ko'rsatishini nazorat qilishni o'z ichiga oladi.
Yuqori balandlikdagi yadroviy portlash kuchaygan ionlanish maydonlarining shakllanishi bilan birga keladi. Taxminan 20 km balandlikdagi portlashlarda ionlashtirilgan hudud birinchi navbatda yorug'lik maydonining o'lchami, keyin esa portlash buluti bilan chegaralanadi. 20-60 km balandlikda ionlangan hududning o'lchamlari portlash bulutining o'lchamlaridan biroz kattaroqdir, ayniqsa ushbu balandlik diapazonining yuqori chegarasida.
Yuqori balandlikdagi yadroviy portlashlarda atmosferada ionlanish kuchaygan ikkita hudud paydo bo'ladi.
Birinchi hudud o'q-dorilarning ionlangan moddasi va zarba to'lqini bilan havoning ionlanishi tufayli portlash hududida hosil bo'ladi. Ushbu maydonning gorizontal yo'nalishdagi o'lchamlari o'nlab va yuzlab metrlarga etadi.
Ikkinchi maydon ionlanishning kuchayishi havoda kirib boruvchi nurlanishning yutilishi natijasida 60-90 km balandlikda atmosferada portlash markazidan pastda sodir bo'ladi. Kiruvchi nurlanish ionlanishni keltirib chiqaradigan masofalar gorizontal yo'nalishda yuzlab va hatto minglab kilometrlarni tashkil qiladi.
Yuqori balandlikdagi yadro portlashi natijasida yuzaga keladigan ionlanishning kuchayishi hududlari radioto'lqinlarni o'zlashtiradi va ularning tarqalish yo'nalishini o'zgartiradi, bu esa radiotexnika ishida sezilarli buzilishlarga olib keladi. Bunday holda, radioaloqada uzilishlar yuzaga keladi va ba'zi hollarda u butunlay buziladi.
Yuqori balandlikdagi yadro portlashlarining elektromagnit impulsining zararli ta'sirining tabiati asosan er va havo portlashlarining EMP ning zararli ta'sirining tabiatiga o'xshaydi.
Yuqori balandlikdagi portlashlarning elektromagnit impulslarining zararli ta'siridan himoya qilish choralari yer va havo portlashlarining EMP bilan bir xil.
2.5.1 Ionlashtiruvchi va elektromagnit nurlanishdan himoya qilish
yuqori balandlikdagi yadroviy portlashlar (HNE)
RS bilan aralashuv qisqa muddatli (10-8 sek) kuchli elektromagnit impulslarning emissiyasi va atmosferaning elektr xususiyatlarining o'zgarishi bilan birga yadro qurolining portlashi natijasida paydo bo'lishi mumkin.
EMP (radio chirog'i) paydo bo'ladi:
Birinchidan , portlashlardan ionlashtiruvchi nurlanish ta'sirida hosil bo'lgan elektr razryadlari bulutining assimetrik kengayishi natijasida;
Ikkinchidan , portlash mahsulotlaridan hosil bo'lgan yuqori o'tkazuvchan gaz (plazma) ning tez kengayishi tufayli.
Kosmosdagi portlashdan so'ng olovli shar hosil bo'ladi, bu yuqori ionlashgan shar. Bu shar er yuzasidan tez kengayib (taxminan 100-120 km/soat tezlikda) soxta konfiguratsiya sferasiga aylanib, sharning qalinligi 16-20 km ga etadi. Sferadagi elektronlarning kontsentratsiyasi 105-106 elektron / sm3 ga yetishi mumkin, ya'ni ionosfera qatlamidagi elektronlarning normal kontsentratsiyasidan 100-1000 baravar yuqori. D.
30 km dan yuqori balandlikdagi yuqori balandlikdagi yadroviy portlashlar (HNE) uzoq vaqt davomida katta hududlarda atmosferaning elektr xususiyatlariga sezilarli darajada ta'sir qiladi va shuning uchun radio to'lqinlarining tarqalishiga kuchli ta'sir ko'rsatadi.
Bundan tashqari, IYE paytida paydo bo'ladigan kuchli elektromagnit impuls simli aloqa liniyalarida yuqori kuchlanish (10 000-50 000 V gacha) va bir necha ming ampergacha bo'lgan oqimlarni keltirib chiqaradi.
EMPning kuchi shunchalik kattaki, uning energiyasi yerga 30 m gacha kirib borish va portlash epitsentridan 50-200 km radiusda EMFni keltirib chiqarish uchun etarli.
Biroq, IJW ning asosiy ta'siri shundaki, portlash paytida ajralib chiqadigan katta miqdordagi energiya, shuningdek, neytronlar, rentgen nurlari, ultrabinafsha va gamma nurlarining intensiv oqimlari atmosferada yuqori ionlashgan hududlarning paydo bo'lishiga olib keladi. ionosferadagi elektronlar zichligi oshishi, bu esa o'z navbatida radioto'lqinlarning yutilishiga va boshqaruv tizimi faoliyatining barqarorligining buzilishiga olib keladi.
2.5.2 IJVning xarakterli belgilari
KO'Z ma'lum bir hududda yoki uning yaqinida HF to'lqin diapazonida uzoq stantsiyalarni qabul qilishning bir zumda to'xtashi bilan birga keladi.
Aloqa to'xtatilgan paytda telefonlarda qisqa bosish kuzatiladi, shundan so'ng faqat qabul qiluvchining o'z shovqinlari va momaqaldiroq kabi zaif tirqishlar eshitiladi.
HFda aloqa to'xtatilgandan bir necha daqiqa o'tgach, VHF to'lqinlarining metr diapazonida uzoq stantsiyalardan shovqin keskin ortadi.
Radarning diapazoni va koordinatalarni o'lchashning aniqligi kamayadi.
Elektron vositalarni himoya qilishning asosi chastota diapazoni va IYA dan foydalanish natijasida yuzaga keladigan barcha omillardan to'g'ri foydalanish hisoblanadi.
2.5.3 Asosiy ta'riflar:
aks ettirilgan radio to'lqin (aks ettirilgan to'lqin ) Ikki muhit orasidagi interfeysdan yoki muhitning bir xilligidan aks etgandan so'ng tarqaladigan radioto'lqin;
to'g'ridan-to'g'ri radio to'lqin (to'g'ri to'lqin ) to'g'ridan-to'g'ri manbalardan qabul qilish joyiga tarqaladigan radio to'lqinmi;
yer usti radioto'lqini (yer to'lqini ) - yer yuzasi yaqinida tarqaladigan va to'g'ridan-to'g'ri to'lqinni, erdan aks ettirilgan to'lqinni va sirt to'lqinini o'z ichiga olgan radioto'lqin;
ionosfera radioto'lqini (ionosfera to'lqini ) - ionosferadan aks etish yoki unga sochilish natijasida tarqaladigan radioto'lqin;
radioto'lqinlarning yutilishi (singdirish ) - atrof-muhit bilan o'zaro ta'sir qilish natijasida issiqlik energiyasiga qisman o'tishi sababli radioto'lqin energiyasining pasayishi;
ko'p yo'l (ko'p yo'l ) - radioto'lqinlarning uzatuvchidan qabul qiluvchi antennaga bir necha yo'llar bo'ylab tarqalishi;
qatlamning samarali aks ettirish balandligi (samarali balandlik ) Elektron kontsentratsiyasining radioto'lqin balandligi va uzunligi bo'ylab taqsimlanishiga qarab, radioto'lqinning ionlangan qatlamdan aks etishining faraziy balandligi, aks ettirilgan ionosfera to'lqinini uzatish va qabul qilish o'rtasidagi vaqt orqali aniqlanadi. radioto'lqinning butun yo'l bo'ylab tarqalish tezligi vakuumdagi yorug'lik tezligiga teng degan faraz ostida vertikal ovoz chiqarish;
ionosfera sakrashi (sakrash ) radioto'lqinning Yer yuzasining bir nuqtasidan ikkinchisiga tarqalish yo'li, uning bo'ylab o'tishi ionosferadan bitta aks ettirish bilan birga keladi;
maksimal foydalanish chastotasi (MUF) - ma'lum sharoitlarda ma'lum bir vaqtning o'zida berilgan nuqtalar o'rtasida radioto'lqinlarning ionosfera tarqalishi mavjud bo'lgan radioemissiyaning eng yuqori chastotasi, bu hali ham ionosferadan aks ettirilgan chastotadir;
optimal ish chastotasi (ORCH) - ma'lum geofizik sharoitlarda barqaror radioaloqa amalga oshirilishi mumkin bo'lgan IF dan past bo'lgan radio emissiya chastotasi. Qoida tariqasida, ORF MUF dan 15% past;
vertikal ionosfera zondlash (vertikal tovush ) - emissiya va qabul qilish nuqtalari bir xilda joylashgan bo'lsa, Yer yuzasiga nisbatan vertikal ravishda yuqoriga chiqarilgan radiosignallar yordamida ionosfera zondlash;
ionosfera buzilishi - atmosferada ionlanishning taqsimlanishining buzilishi, odatda ma'lum geografik sharoitlar uchun ionlanishning o'rtacha xarakteristikalari o'zgarishidan oshadi;
ionosfera bo'roni - yuqori intensivlikdagi uzoq muddatli ionosfera buzilishi.
Radiotizimlarning diapazonini aniqlashda radioto'lqinlarning atmosferada tarqalishi paytida ularning yutilishi va sinishi, ularning ionosferadan aks etishi, radio signal tarqaladigan yo'l bo'ylab pastki sirtning ta'sirini hisobga olish kerak. .
Ushbu omillarning ta'sir darajasi radiotizimning chastota diapazoni va ish sharoitlariga (kun vaqti, geografik hudud, uzatuvchi va qabul qiluvchi antennaning balandligi) bog'liq.
Radioto'lqinlarning yutilishi va sinishi ta'siri atmosferaning troposfera deb ataladigan pastki asosiy qatlamida eng katta ahamiyatga ega. Troposfera balandligi qutb mintaqalarida 8-10 km gacha, Yerning tropik kengliklarida 16-18 km gacha cho'zilgan. Suv bug'ining asosiy qismi troposferada to'plangan, bulutlar va turbulent oqimlar hosil bo'ladi, bu radioto'lqinlarning tarqalishiga ta'sir qiladi, ayniqsa radar va qisqa masofali radionavigatsiyada qo'llaniladigan millimetr, santimetr va dekimetr diapazonlari.
Radioto'lqinlarning ionosferadan aks etishi navigatsiya va aloqa tizimlarida ishlatiladigan dekametr va uzunroq to'lqinlarga kuchli ta'sir qiladi.
Keling, sanab o'tilgan omillarning ta'sirini qisqacha ko'rib chiqaylik.
Troposferada radioto'lqinlarning susayishi ta'siri ularning kislorod va suv bug'lari molekulalari, gidrometeorlar (yomg'ir, tuman, qor) va qattiq zarrachalar tomonidan so'rilishi bilan bog'liq. Yutish va tarqalish eksponensial qonunga muvofiq masofa bilan radio to'lqinining quvvat oqimi zichligining pasayishiga olib keladi, ya'ni kirishdagi signal kuchi omil bilan zaiflashadi. Zaiflash faktorining qiymati susaytirish koeffitsientiga va radioto'lqinlar bosib o'tgan masofaga bog'liq D. Agar butun yo'l bo'ylab koeffitsient doimiy bo'lsa va passiv javobga ega bo'lgan faol radar holati ko'rib chiqilsa, u holda qabul qiluvchidagi signal kuchi dangacha zaiflashuv tufayli kirish kamayadi
Agar ifodalasangiz, in, keyin. Atmosferada gidrometeorlar va boshqa zarralar mavjud bo'lganda, zaiflashuv koeffitsienti kislorod va suv bug'ining molekulalar tomonidan yutilishi, shuningdek suyuqlik va qattiq zarrachalarning ta'siri natijasida yuzaga keladigan qisman zaiflash koeffitsientlarining yig'indisidir. Atmosferada molekulyar yutilish asosan rezonansga yaqin chastotalarda sodir bo'ladi. Atmosferadagi barcha gazlarning rezonans chiziqlari, kislorod va suv bug'lari bundan mustasno, radioto'lqinlar doirasidan tashqarida joylashgan, shuning uchun faqat kislorod va suv bug'ining molekulalar tomonidan singishi RTS diapazoniga sezilarli ta'sir qiladi. Suv bug'lari molekulalari tomonidan so'rilishi to'lqinda maksimal, kislorod molekulalari tomonidan - to'lqinlarda.
Shunday qilib, molekulyar yutilish santimetrda va ayniqsa millimetr to'lqin uzunligi diapazonida muhim ahamiyatga ega bo'lib, u radio tizimlari, ayniqsa, aks ettirilgan signallarda ishlaydigan radar tizimlarini cheklaydi.
Tarqatish jarayonida signal energiyasini yo'qotishning yana bir sababi radio to'lqinlarining, birinchi navbatda, yomg'ir tomchilari va tuman tomonidan tarqalishidir. Tushish radiusining nisbati qanchalik katta bo'lsa , to'lqin uzunligiga
, to'lqin uzunligiga , uning barcha yo'nalishlarda tarqalishi tufayli energiya yo'qotilishi qanchalik katta. Ushbu tarqalish chastotaning to'rtinchi darajasiga mutanosib ravishda ortadi, chunki pasayishning EPR darajasi
suvning dielektrik o'tkazuvchanligi qayerda.
Agar tomchilarning diametri va ularning hajmi birlikdagi soni ma'lum bo'lsa, u holda zaiflashuv koeffitsientini aniqlash mumkin. Ma'lumotnomalarda yomg'ir koeffitsienti odatda uning intensivligi va to'lqin uzunligiga qarab ko'rsatiladi. Santimetr oralig'ida zaiflashuv koeffitsienti taxminan signal chastotasining kvadratiga mutanosib ravishda o'zgaradi. Agar mm / soat chastotada bo'lsa, unda bir xil yomg'ir tezligida chastotada.
Tumandagi radioto'lqinlarning susayishi undagi suv konsentratsiyasiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Do'l va qor tufayli radio to'lqinlarining susayishi yomg'ir yoki tumanga qaraganda ancha past bo'ladi va odatda e'tiborga olinmaydi.
Zaiflashni hisobga olgan holda radarning maksimal diapazoni formula bo'yicha topilishi mumkin
agar bo'sh joydagi diapazon ma'lum bo'lsa. Bu tenglamani logarifmik ko'rinishda taqdim etish orqali grafik tarzda yechish mumkin. Oddiy o'zgarishlardan so'ng, biz topamiz
Diapazonning nisbiy qisqarishini belgilaymiz va tenglamani grafik yechim uchun qulay shaklda yozamiz:
9.4-rasmda berilgan va topishga imkon beruvchi bog'liqlik ko'rsatilgan, shuning uchun.
Atmosferadagi radioto'lqinlarning sinishi ta'siri. Radioto'lqinlarning sinishi (sinishi, egriligi) - radioto'lqinlarning elektr parametrlari o'zgaruvchan muhitdan o'tganda ularning tarqalishining to'g'ri chiziqlidan og'ishi. Muhitning sindirish xususiyatlari uning dielektrik o'tkazuvchanligi bilan belgilanadigan sinishi ko'rsatkichi bilan tavsiflanadi. Atmosferadagi sindirish ko'rsatkichi bilan birgalikda u balandlik bilan o'zgaradi. Balandlik bilan o'zgarish tezligi gradient bilan tavsiflanadi, uning qiymati va belgisi sinishni tavsiflaydi.
Hech qanday sinishi bo'lmaganda. Agar, u holda sinishi manfiy deb hisoblanadi va radioto'lqinning traektoriyasi Yer yuzasidan egilgan bo'lsa. sinishi ijobiy va radioto'lqinning traektoriyasi Yerga qarab egilib, bu uning radio to'lqini ta'sirida egilishiga va radio tizimlar diapazoni, xususan, kemalarni radarlarni aniqlash diapazoni va past- uchadiganlar.
Atmosferaning normal holati uchun, ya'ni sinishi musbat bo'lib, bu radio gorizonti diapazonining oshishiga olib keladi. Oddiy sinishining ta'siri Yer radiusining ko'rinadigan ko'rsatkichlari bilan hisobga olinadi, bu radio gorizont diapazonining ortishiga teng. Radioto'lqin traektoriyasining egrilik radiusi gradientga teskari proportsionaldir, ya'ni. Radioto'lqin traektoriyasining egrilik radiusi Yer radiusiga teng bo'lganda va gorizontal yo'naltirilgan radioto'lqin Yer yuzasiga parallel ravishda uning atrofida egilib tarqaladi. Bu tanqidiy sinishi holati bo'lib, unda radar diapazonini sezilarli darajada oshirish mumkin.
Troposferadagi g'ayritabiiy sharoitlarda (bosim, namlik, haroratning keskin oshishi) radioto'lqin traektoriyasining egrilik radiusi Yer radiusidan kamroq bo'ladigan super-refraktsiya ham mumkin. Bunday holda, radioto'lqinlarning juda uzoq masofalarga to'lqin yo'nalishi bo'yicha tarqalishi, agar radar antennasi va ob'ekt to'lqin o'tkazgich kanalini tashkil etuvchi troposfera qatlami ichidagi balandliklarda joylashgan bo'lsa, troposferada mumkin.
Pastki yuzaning ta'siri. Atmosferaning sinishi bilan bir qatorda, radio to'lqinlarining diffraktsiyasi tufayli er yuzasi atrofida egilish sodir bo'ladi. Shu bilan birga, soya zonasida (ufqdan tashqarida) radio to'lqinlarining intensivligi radio signali chastotasining ortishi bilan tez ortib borayotgan pastki sirtdagi yo'qotishlar tufayli tez kamayadi. Shuning uchun faqat 1000 m dan ortiq to'lqinlarda, sirt to'lqini, ya'ni Yer yuzasini o'rab turgan to'lqin tizimning uzoq masofasini (bir necha yuz va hatto minglab kilometrlarni) ta'minlashi mumkin. Shuning uchun uzoq masofali RNS uzoq to'lqinli va o'ta uzoq to'lqinli to'lqinlardan foydalanadi.
Yuzaki to'lqinning susayishi dielektrik o'tkazuvchanligiga va pastki sirtning elektr o'tkazuvchanligiga bog'liq, bundan tashqari, dengiz yuzasi va qumli yoki tog'li cho'llar uchun; bir vaqtning o'zida u 0,0001 - 5 S / m oralig'ida o'zgaradi. Tuproq o'tkazuvchanligining pasayishi bilan zaiflashuv keskin ortadi, shuning uchun radioto'lqinlar dengiz bo'ylab tarqalganda eng katta ta'sir doirasi ta'minlanadi, bu dengiz radio navigatsiyasi uchun zarurdir.
Pastki yuzaning ta'siri nafaqat RNS diapazoniga, balki ularning aniqligiga ham ta'sir qiladi, chunki radio to'lqinlarining tarqalishining faza tezligi ham pastki yuzaning parametrlariga bog'liq. Faza tezligini tuzatishning maxsus xaritalari pastki yuzaning parametrlariga qarab tuziladi, ammo bu parametrlar yil va kun vaqtiga va hatto ob-havoga qarab o'zgarganligi sababli, o'zgarishlar natijasida kelib chiqqan joylashishni aniqlash xatolarini butunlay yo'q qilish deyarli mumkin emas. radioto'lqinlar tarqalishining faza tezligi.
Uzunligi 10 m dan ortiq bo'lgan radioto'lqinlar ionosferadan bir yoki bir nechta aks ettirish natijasida ufqdan tashqariga tarqalishi mumkin.
Radioto'lqinlarning ionosfera tomonidan aks ettirilishining ta'siri. Ionosfera tomonidan aks ettirilgandan so'ng qabul qiluvchi antennaga etib boradigan radio to'lqinlar fazoviy deb ataladi.
Bunday to'lqinlar juda uzoq masofani ta'minlaydi, bu qisqa to'lqin (dekametr) diapazonidagi aloqa tizimlarida qo'llaniladi. Kosmik to'lqinlarda ba'zi nishonlarni ultra uzoq masofali radar bilan aniqlash (yadro portlashlari va raketalarni uchirish) nishon tomonidan aks ettirilgan signallar yordamida ham amalga oshiriladi, ular tarqalish yo'lida ionosfera va Yer yuzasidan bir yoki bir nechta akslarni boshdan kechiradi. Bunday signallarni qabul qilish hodisasi (Kabanov effekti) 1947-yilda sovet olimi N.I.Kabanov tomonidan kashf etilgan.Ushbu effektga asoslangan radarlar ionosfera yoki gorizontdan tashqari radarlar deb ataladi. An'anaviy radarlarda bo'lgani kabi 10-15 m to'lqin uzunligida ishlaydigan bunday stantsiyalarda maqsad diapazoni signalning kechikish vaqti bilan belgilanadi va yo'nalish yo'nalishli antenna yordamida belgilanadi. Ionosferaning beqarorligi tufayli bunday stansiyalarning aniqligi past bo'lib, radioto'lqinlarning tarqalish yo'li bo'ylab tarqalishi va yutilishi natijasida yuzaga keladigan yo'qotishlarni hisobga olish qiyinligi sababli ish diapazonini hisoblash qiyin ishdir. shuningdek, ular Yerdan va ionosferadan aks etganda. Bunday holda, radio to'lqinlarining qutblanish tekisligining o'zgarishi tufayli yo'qotishlarni ham hisobga olish kerak.
Ionosfera balandligining ko'p sabablarga ko'ra bog'liqligi signalning kechikishida oldindan aytib bo'lmaydigan o'zgarishlarga olib keladi, bu esa radio navigatsiya uchun osmon to'lqinlaridan foydalanishni qiyinlashtiradi. Bundan tashqari, kosmik va sirt to'lqinlarining aralashuvi sirt signalining buzilishiga olib keladi va joylashishni aniqlashning aniqligini pasaytiradi.
Xulosa qilib, er yuzidagi global navigatsiya tizimlarida qo'llaniladigan 10-30 km uzunlikdagi miriametrli (super uzun to'lqinli) radioto'lqinlarning tarqalish xususiyatlarini ko'rib chiqaylik. Bu to'lqinlar pastki yuza tomonidan yomon so'riladi va undan, shuningdek, kechasi ham, kunduzi ham ionosferadan yaxshi aks etadi. Natijada, ultra uzun to'lqinlar Yer yuzasi va ionosfera bilan chegaralangan to'lqin o'tkazgichdagi kabi, Yer atrofida juda uzoq masofalarda tarqaladi. Shu bilan birga, tarqalish tezligining o'zgarishi va fazaviy siljishlarni oldindan aytish mumkin, bu ochiq dengizda navigatsiya uchun etarli joylashishni aniqlash aniqligini ta'minlaydi.
Hozirgi vaqtda sun'iy yo'ldosh RNS global navigatsiya uchun qo'llaniladi, unda sun'iy yo'ldosh orbitalarining yuqori balandligi tufayli ionosfera orqali erkin o'tadigan dekimetrli to'lqinlar yordamida uzoq masofalarda to'g'ridan-to'g'ri "ko'rinish" ta'minlanadi.Bu tizim global SRNS uchun, butun yerga yaqin fazoni qamrab oladi.
Erkin kosmik radar diapazoni tenglamasini yozing.
Radar stantsiyasining diapazoni uning to'lqin uzunligiga qanday bog'liq?
Yer yuzasidan radioto'lqinlarning aks etishi radar diapazoniga qanday ta'sir qiladi?
Pastda joylashgan jismlarni aniqlashning o'ziga xos xususiyati nimada?
Radar signalining tarqalish susayishining asosiy sabablari nimada?
Mm / soat yomg'ir sharoitida ishlaydigan 3 santimetr diapazonli radar diapazonini aniqlang (). Bo'sh kosmosdagi radar diapazoni.
Qanday sharoitlarda radioto'lqinlarning sinishi radar diapazonining g'ayritabiiy o'sishiga olib keladi?
RNS ning ishlashiga pastki yuzaning ta'siri qanday?
"Kabanov effekti" nima va u amalda qanday qo'llaniladi?
Nima uchun VLF radio to'lqinlari global yerga asoslangan RNS da ishlatiladi?
