Физические процессы при дальнем распространении укв
18.06.2009

Примерно до 1950 г. считали, что при нормальных атмосфер­ных условиях дальность распространения ультракоротких волн над ровной поверхностью Земли (при отсутствии гор, которые могли бы вызвать «эффект усиления за счёт препятствия») в первом приближении определяется расстоянием прямой видимо­сти. Ультракороткие волны было принято считать «волнами ближнего действия». Отдельные случаи дальнего распростране­ния укв за счёт необычного состояния ионосферы или тропосфе­ры не могли служить по понятным причинам основой для созда­ния устойчиво работающих линий связи большой протяжённости.

И вот, начиная с 1959 г., как бы вразрез с установившимися взглядами, начали публиковаться сообщения об устойчивом приёме передач на укв на расстояниях, в несколько раз превы­шающих нормальную дальность действия указанных передат­чиков.

Возникает вопрос, почему эти наблюдения были сделаны только много лет спустя после широкого применения укв для те­левизионных передач, радиовещания, радиолокации, и других целей? Объясняется это тем, что наблюдаемые на больших рас­стояниях поля, во много раз превышая значения, определяемые по дифракционным формулам, всё же значительно ниже нор­мального уровня поля на границе прямой видимости. Поэтому, чтобы обнаружить эти поля, необходимо было принять спе­циальные меры и в первую очередь воспользоваться высокочувст­вительными узкополосньми приёмниками.

Самое существенное в новом открытии было то, что обнару­женное на больших расстояниях от передатчика поле существо­вало в любое время дня и ночи, в любое время года. В отличие от поля сигнала, распространяющегося в пределах прямой види­мости, поле на больших удалениях от передатчика, подобно сигналам в диапазоне коротких волн, подвержено непрерывным и беспорядочным колебаниям уровня, называемым замираниями. На рис. 6.1 показан образец записи уровня принимаемого сигна­ла на больших расстояниях от передатчика на частоте 3670 Мгц.



В рассматриваемом случае длительность замираний изменя­лась от долей секунд до трёх секунд. Глубина замираний, если лод этим понимать отношение максимального значения поля к минимальному за рассмотренный промежуток времени 30 сек до­стигала 40 дб. Несмотря на замирания, среднее значение поля достаточно устойчиво. Замирания, по мнению специалистов, не являлись серьёзным препятствием для использования вновь от­крытого способа распространения для систем радиосвязи, так как распространение коротких волн также сопровождается за­мираниями. В настоящее время для борьбы с замираниями в диапазоне коротких волн разработаны весьма эффективные ме­тоды, которые можно применять и в диапазоне ультракоротких волн.

Чтобы читатели могли достаточно наглядно представить, на­сколько фактически наблюдаемые поля выше нолей, предсказы­ваемых дифракционной теорией, на рис. 6.2 перенесена с рис. 2.4 зависимость множителя ослабления (по отношению к свободно­му пространству) от расстояния при дифракционном распрост­ранении (пунктирные прямые), и показана та же зависимость, полученная путём измерений фактически наблюдаемых полей. Как следует из сопоставления обоих семейств, фактически наб­людаемые поля значительно превышают поля, предсказываемые дифракционной теорией.

При дальнем распространении множитель ослабления лишь незначительно зависит от частоты.

Как же можно объяснить расхождение между дифракционной теорией распространения земных волн и фактически наблюдае­мым ослаблением при распространении укв? Ответ заключается в том, что причиной расхождения является неучитываемое или неправильно оцениваемое в теории дифрак­ции влияние окружающей земной шар атмосферы. Можно- со всей определённостью утверждать, что если бы земной шар нахо­дился в пустоте, то действительные условия распространения не отличались бы от предсказываемых дифракционной теорией.


М. П. Долуханов "Дальнее распространение ультракоротких волн". Москва, 1962 г.

Последнее обновление ( 18.07.2009 )