дейонизирана скоростта на въздуха размножаване зависи от честотата и концентрацията на свободни електрони, и ще бъде по-малка от скоростта на светлината, в сравнение с не-йонизирана въздух, при което скоростта на група.
Колкото по-висока електронна плътност, по-малка.
Степента на йонизация на атмосферата варира с височина, така че за йоносферата е оптически нехомогенни радио вълни среда (с различна диелектрична константа), карайки ги да пречупване.
Ако индексът на пречупване на въздуха. , в йоносферата е по-малко от единство. защото по-малко от един.
Влияние на йоносферата нееднородност проявява във факта, че радиовълни пътуват в прави пътища не са, и за извити. При определени условия, на радиовълните ще изпитат пълно вътрешно отражение от йоносферата и се връщат на Земята.
Да вземем случай на радио разпространение в "плосък йоносферата", т.е. с това, че йонизиран газ, в който повърхността на същите стойности на концентрация на електрони - взаимно успоредни равнини.
Ние вярваме, че дебелината на слоевете - малки, в рамките на който концентрацията на електрони ще бъдат постоянни стойности.
В най-долния слой на нейонизирана въздух пада под ъгъл честота лъч. коефициент на пречупване
В прехода от една среда в друга радиовълни, като светлинни вълни са пречупени повече, по-малките диелектрична константа на втората среда и индекса на пречупване свързани. Ако приемем, че на радио вълни греда, като лъч ще се огъват постепенно пречупва и отразява до Земята (Фигура 6). вълна отпред също постепенно ще се обърне.
Фигура 6 - пречупване и отражение на радиовълни в йоносферата
вълни се превръщат в горната част на траекторията се дължи на явлението пълно вътрешно отражение, т.е. при превключване от оптично по-плътна в оптически по-малко плътна среда.
Диелектрична константа на концентрирана слой се определя като
- електронна плътност (електрони / cm 3);
(Молекули) - електронен заряд;
(Кг) - масата на електрона;
Замествайки тези числови стойности във формулата, получаваме
Формулата показва, че диелектрична константа на средата на по-малко концентрирани, и по-голямата пречупване. по-голяма от плътността на йонизация и долната честота на трептене радиовълни (). При по-ниски честоти, по-силен пречупване.
Т.е. радиовълните, отразени от йоносферата се характеризират със следните закони:
1) с плътност по-голяма от концентрацията на този слой, толкова отражението и пречупването;
2) от по-къси дължини на вълните. по-голям е необходимостта да се отрази на плътността на йонизация и толкова по-голям път, извършени постепенно пречупени вълни в йоносферата.
Следователно, по-дълги вълни са отразени от долните слоеве на йоносферата, кратък - от горните слоеве и ултра, за които недостатъчна плътност йонизация проникват йоносферата и не е отразено в отпадането област.
Отразена радиовълни от същия закон, тъй като светлинните вълни: на ъгъла на падане е равен на ъгъла на отражение. Следователно, истинският процес на постепенно пречупване йоносферно вълна може да бъде представена като отражение от огледало повърхност, разположена на височина. който се нарича текуща височината на отразяващ слой. Стойност (фиг. 7) може да се определи чрез геометрична конструкция, ако знаем ъглите, при която отива в космоса и се връща към Земята на радио вълни, а разстоянието между точките на предаване и приемане.
Фигура 7 - пречупване на радио вълни с различни честоти в йоносферата
Естествената честота на концентрирана газ
Очевидно е, че когато значителна електронна плътност пропускливост диелектрик газ може да бъде нула. От израза за относителната диелектричната константа на йоносферата може да се намери в което кръговата честота на заболеваемост вертикални йоносферни вълни от слой:
- това се нарича естествена честота на йонизиран газ или Langmuir честотата или критична честота.
фаза и група скоростта на йонизиран газ.
Към концентрира скоростта газова фаза без загуби
т.е. скоростта етап в йоносферата, скоростта на светлината.
йонизиран газ сигнал се разпространява със скорост по-малка от скоростта на светлината ().
Отражението на радиовълни от радио вълните зависи от ъгъла на падане дейонизирана слой. Налице е критичен ъгъл при което една вълна се изпраща към даден слой на йоносферата претърпява отражение. В ъгли по-голяма от критичната антена лъч прониква активния слой и се простира към следващата. Тя се определя от:
Фигура 8 - Зависимостта на критичната ъгъла на честотата
От експресията на критичния ъгъл може да се определи максималната работна честота (FDM), в която вълните отразени от йоносферата за дадена електронна плътност и ъгъл на падане.
Ако. след това при нормална честота йоносферата размисъл не се случва и вълната отива в пространството, и коефициент на отражение е нула.
Ако. тогава коефициента на отражение на йоносферата варира в зависимост от честотата скок.
Ако след това има пълни отражение вълни от йоносферата слой и коефициент на отражение, равна на единство.
В полегато падане на лъчите вълна йоносферата прозрачен за честоти над
Фигура 9 - Определяне на максималния ъгъл на падане на йоносферата
Фигурата показва, че гредата насочени тангенциално на земната повърхност, пада върху йоносферата при възможно най-височината легло под определен ъгъл
От триъгълника АОВ има
където радиусът на Земята;
-Granz височина на долния отразяващ слой на йоносферата.
Тъй като вълна не може да бъде изпратен под ъгъл по-голям от него, казва за ограничаване на работния обхват. От йоносферата може да повлияе на дължината на вълната на 10 метра.
Свързани статии