6.3 Распространение радиоволн в ионосфере и в радиационных поясах

Ионосфера является частью атмосферы и имеет сложный высотный профиль температуры, электронной концентрации и распределения газовых составляющих. Наиболее важными параметрами ионосферы, влияющими на распространение электромагнитных волн, являются электронная концентрация и частота соударений электронов с нейтральными частицами атмосферного газа [12].

Вариации характеристик сигнала в ионосфере определяются комплексной диэлектрической проницаемостью , связанной с показателями преломления n и поглощения æ следующим выражением:

 = (n-iæ)² = (n² - æ ²) – i2næ.

При этом выражение для комплексной диэлектрической проницаемости  принимает вид:

,

где знак «+» перед корнем в знаменателе выражения даёт решение для обыкновенной компоненты, а знак «-» - для необыкновенной компоненты радиосигнала;

 - угол между направлением распространения электромагнитной волны и вектором магнитного поля Земли.

Далее

æ=

которые используются для расчётов траектории распространения радиосигнала в диспергирующей среде через закон Снеллиуса

Поглощение энергии радиоволны рассчитывается с помощью следующего выражения:

.

6.4 Распространение радиоволн в тропосфере

Третьей областью распространения сигнала от ИСЗ к наземному приемнику становится тропосфера, которая тоже искривляет первоначальную траекторию радиолуча и уменьшает скорость его распространения [11, 12]. При этом n_t >1 и скорость распространения радиоволны определяется выражением с=с₀/n_t.

Показатель преломления радиоволн в тропосфере n_t, является функцией атмосферного давления р, парциального давления молекул воды p(H₂O) и температуры Т, которые имеют существенные сезонные и суточные вариации.

,

где р и p(H₂O) выражаются в мм ртутного столба, а T в °С.

Важными задачами является теоретическое обоснование и экспериментальное подтверждение факта трансионосферного распространения низкочастотных радиоволн, роли принципа Гюйгенса-Френеля в энергетике связи, роли электрических и магнитных компонент в передаче информации.

7 Лекция № 7. Проблемы и перспективы развития систем пеленгации и навигации

Менее заметны в общих задачах телекоммуникаций системы специализированного назначения, но от этого они не менее важны. К таким системам относятся системы радиопеленгации, навигации и локации [13].

Радиопеленгация – это система обнаружения работы и расположения передающего устройства. Иногда пеленгацию относят к пассивной радиолокации. В работе используется полярная система координат.

Радионавигация – это система для определения своих координат.

Радиолокация – это система обнаружения объекта, определения его координат, направления и скорости движения.

Все задачи местоопределения решаются на основе измерений направлений (относительно выбранных географических или магнитных координат дальностей, или их комбинаций.

Параметры, которые определяются этими системами, - это географические широта и долгота, а также высота (глубина) над уровнем моря.

Особое место в нашей жизни занимают системы космического базирования, то есть системы, использующие Искусственные Спутники Земли (ИСЗ).