Рефракция радиоволн в ионосфере

Рефракция радиоволн в ионосфере

В ионосфере могут распространяться только радиоволны с частотой w > w0. При w < w0 показатель преломления п становится чисто мнимым и электромагнитное поле экспоненциально убывает в глубь плазмы.

Радиоволна с частотой со, падающая на ионосферу вертикально, отражается от уровня, на котором w > w0 и n = 0. В нижней части ионосферы электронная концентрация и ш0 увеличиваются с высотой, поэтому с увеличением со излученная с Земли волна все глубже проникает в ионосферу. Максимальная частота радиоволны, которая отражается от слоя ионосферы при вертикальном падении, называется критической частотой слоя:

Рефракция радиоволн в ионосфере

Этот эффект используется для дальней радиосвязи и загоризонтной радиолокации. Вследствие сферичности Земли величина угла  ограничена и дальность связи при однократном отражении от ионосферы не превосходит 3500 ...4000 км.

Связь на большие расстояния осуществляется за счет нескольких последовательных отражений от ионосферы и Земли (скачков). Возможны и более сложные волноводное траектории, возникающие за счет горизонтального градиента N или рассеяния на неоднородностях ионосферы при распространении радиоволн с частотой w > w max. В результате рассеяния угол падения луча на слой F2 оказывается больше, чем при обычном распространении. Луч испытывает ряд последовательных отражений от слоя F2, пока не попадет в область с таким градиентом N, который вызовет отражение части энергии назад к Земле.

Яндекс.Метрика