м/с и не испытывают поглощения.
Каждая система передачи сигналов
состоит из трех основных частей: передающего устройства, приемного устройства
и промежуточного звена — соединяющей
линии. В радиолинии роль промежуточного звена выполняет среда, пространство,
в котором распространяются радиоволны. В реферате рассматривается распространение
радиоволн по естественным трассам, т.е. в условиях, когда средой служат
поверхность и атмосфера Земли или космическое пространство. Среда является
тем звеном в радиолинии, которое практически не поддается управлению. В
свободном пространстве радиоволны распространяются прямолинейно со скоростью
м/с и не испытывают поглощения.
Влияние среды на распространение радиоволн проявляется в изменении (большей частью уменьшении) амплитуды поля волны, изменении скорости и направления распространения волны, в повороте плоскости поляризации волны, в искажении передаваемых сигналов. В связи с этим при исследовании распространения радиоволн возникают следующие основные задачи:
расчет энергетических параметров радиолинии—выбор мощности передающего устройства или определение мощности сигнала на входе приемного устройства; определение оптимальной рабочей волны при заданных условиях распространения определение истинной скорости и истинного направления прихода сигнала;
изучение возможных искажений передаваемого сигнала и разработка мер по их устранению.
Для решения этих задач необходимо изучать электрические свойства поверхности и атмосферы Земли и космического пространства, а также физические процессы, происходящие при распространении радиоволн.
Условия распространения радиоволн по естественным трассам определяются многими факторами, так что полный их анализ оказывается слишком сложным. Поэтому в каждом конкретном случае строят модель трассы распространения радиоволн, выделяя те факторы, которые оказывают основное воздействие.
Земная поверхность оказывает существенное влияние на распространение радиоволн: в полупроводящей поверхности Земли радиоволны поглощаются; при падении на земную поверхность они отражаются; сферичность земной поверхности (средний радиус земного шара равен 6370 км) препятствует прямолинейному распространению радиоволн. Радиоволны, распространяющиеся в непосредственной близости (в масштабе длины волны) от поверхности Земли, будем называть земными радиоволнами.
При теоретическом рассмотрении условий распространения земных радиоволн атмосферу считают сначала непоглощающей средой с относительными диэлектрической и магнитной проницаемостями, равными единице, а затем вносят необходимые поправки.
В окружающей земной шар атмосфере
различают две области, оказывающие влияние на распространение радиоволн:
тропосферу и ионосферу. Тропосферой называется приземная область атмосферы,
простирающаяся до высоты примерно 10—15
км. Тропосфера неоднородна как в вертикальном направлении, так и вдоль
земной поверхности, кроме того, ее электрические параметры меняются при
изменении метеорологических условий. Тропосфера влияет на распространение
земных волн и обеспечивает распространение так называемых тропосферных
волн. Распространение тропосферных
волн связано с рефракцией (искривлением траектории волны) в неоднородной
тропосфере, а также с рассеянием и отражением радиоволн от неоднородностей
тропосферы. Ионосферой называется область атмосферы, начинающаяся от высоты
50—80 км и простирающаяся примерно до
10000 км над поверхностью Земли. В этой области
плотность газа весьма мала и газ ионизирован, т. е. имеется большое число
свободных электронов (примерно 
электронов в 1 
воздуха). Присутствие свободных электронов существенно влияет на электрические
свойства газа и обусловливает возможность отражения радиоволн от ионосферы.
Путем последовательного отражения от ионосферы и поверхности Земли радиоволны
распространяются на очень большие расстояния (например, короткие волны
могут несколько раз огибать земной шар). Ионосфера является неоднородной
средой, и радиоволны рассеиваются в ней, что также обусловливает возможность
распространения радиоволн на большие расстояния. Радиоволны,
распространяющиеся путем отражения от ионосферы или рассеяния в ней, будем
называть ионосферными волнами. На условия распространения ионосферных волн
свойства земной поверхности и тропосферы влияют мало.
За пределами ионосферы плотность
газа и электронная плотность уменьшаются и на расстоянии, равном
3—4,5 радиусам земного шара, атмосфера Земли
переходит в космическое пространство, где газ полностью ионизирован, плотность
протонов равна плотности электронов и составляет всего 2—20
эл/.
Условия распространения радиоволн в космосе близки к условиям распространения
в свободном пространстве. Таким образом, оказывается возможным рассматривать
раздельно влияние на распространение радиоволн земной поверхности, тропосферы,
ионосферы и космического пространства.
К радиоволнам относят электромагнитные колебания,
длина волны которых лежит в пределах от 
до
м, что соответствует частотам колебаний от15
до 
МГц.
В зависимости от длины
рабочей волны влияние одной и той же среды проявляется в большей или меньшей
степени. В связи с этим для удобства выбора модели трассы электромагнитные
волны делят; на диапазоны, как указано в табл. 1.
Волны каждого из диапазонов имеют свои особенности распространения, но
на границах диапазонов не существует резких изменений этих особенностей.
Таблица 1.
Распределение электромагнитных волн по диапазонам
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
