Загоризонтное распространение радиоволн. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Загоризонтное распространение радиоволн - распространение радиоволн на расстояния, превышающие расстояние прямой видимости. Расстояние прямой видимости R_ПВ определяется как расстояние между точками А и В (пункты передачи и приёма радиоволн), при к-ром соединяющая их линия (линия горизонта) касается земной поверхности (рис. 1). Оно равно

где a = 6370 км - радиус Земли; h₁,h₂ - высоты приёмной и передающей антенн. 3. р. р. (R>R_ПВ) может осуществляться вследствие дифракции радиоволн вокруг земной поверхности, из-за рефракции радиоволн в неоднородной атмосфере Земли и их переизлучения мелкомасштабными неоднородностями атмосферы, а также благодаря применению ретрансляции. Дифракция радиоволн вокруг сферич. поверхности Земли играет важную роль для 3. р. р. ДВ-диапазона. Существенной оказывается канализация радиоизлучения в волноводе Земля - ионосфера, поэтому расчёты характеристик распространения длинных и сверхдлинных радиоволн проводят с учётом волноводного распространения радиоволн (см. также Распространение радиоволн ).

Рефракция радиоволн в неоднородной атмосфере Земли определяет 3. p. p. KB- и УКВ-диапазонов. 3. р. р. УКВ-диапазона в тропосфере возможно в условиях сверхрефракции. При этом волна, излучённая в точке А под углом j₀ к поверхности Земли, отражается от тропосферы на высоте h и приходит в точку В, удалённую на расстояние R (рис. 2):

где e (z) - диэлектрич. проницаемость среды (тропосферы) на высоте z. Высота h определяется из равенства

Расстояние R, как правило, заметно превышает величину R_ПВ, особенно в условиях существования атм. волновода, когда, в частности, возможно 3. р. р. за счёт последоват. отражений УКВ-сигналов от тропосферы и земной поверхности. 3. р. р. КВ-диапазона в обычных условиях осуществляется также путём последоват. отражений коротких волн от ионосферы и Земли.

При этом дальность одного скачка (рис. 2) определяется из формул (1), (2). Кроме того, возможно 3. р. р. УКВ-и КВ-диапазонов за счёт распространения их соответственно в атм. и в ионосферном волноводных каналах. Причиной дальнего тропосферного, ионосферного и метеорного распространения УКВ-сигналов (см. Рассеяние радиоволн, Метеорная радиосвязь)является переизлучение (рассеяние и отражение) радиоволн от объёмных неоднородностей атмосферы Земли. Дальность распространения радиоволн при этом определяется высотой рассеивающей области над Землёй и обычно составляет от 200 до 2000 км. 3. р. р. возможно также благодаря ретрансляции, когда между передающей А и приёмной В станциями, удалёнными на расстояние R>R_ПВ, располагают один или несколько (C₁, С₂, . . ., С_п)спец. приёмно-передающих пунктов (ретрансляторов) в пределах зоны прямой видимости отд. пар корреспондирующих пунктов (рис. 3). Радиоретрансляторы используют в линиях космич. связи для передачи информации на большие расстояния через ИСЗ и в тропосферных радиорелейных линиях.

Литература по загоризонтному распространению радиоволн

Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса?
(Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды.
Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.