Тропосфери

Як вже відмічалося, в тропосфері існують локальні рухомі області, абсолютна діелектрична проникність e_r яких відрізняється від проникності суміжних областей на малу величину De_r. Тропосферні неоднорідності, показники яких змінюються в залежності від висоти, є причиною появи розсіяного електромагнітного поля. Розсіювання – це процес утворення вторинного електромагнітного поля, що поширюється в напрямах, відмінних від напряму поширення первинного поля. Відбиття – це окремий випадок розсіяного поля, що виникає при наявності неоднорідності з різким перепадом діелектричної проникності і з геометричними розмірами, що значно більші, ніж розміри областей, які є суттєвими при поширенні радіохвиль. Фронти прямої та відбитої хвиль перетинаються.

Електромагнітне поле, що утворюється під час розсіювання радіохвиль, має багатопроменевий характер, бо в розсіюванні беруть участь різні ділянки локальної неоднорідності і в точку спостереження приходять декілька вторинних радіохвиль.

Розрізняють некогерентне й когерентне розсіювання. При некогерентному розсіюванні різниця фаз променів, що складаються в точці прийому, залежить від часу за випадковим законом. Тому в цьому випадку складаються енергії радіохвиль, а потужність результуючого поля дорівнює сумі потужностей окремих радіохвиль. При когерентному розсіюванні різниця фаз окремих складових поля змінюється за детермінованим законом. Тому складання окремих променів здійснюється з урахуванням фазових співвідношень і результуюче поле матиме інтерференційний характер. Внаслідок розсіювання радіохвиль на неоднорідностях спостерігається їхнє дальнє тропосферне поширення (ДТП). Область тропосфери, яка бере участь у формуванні розсіяного поля, називається ефективним розсіючим об'ємом (рис. 2.6). На лініях ДТП пункт прийому радіохвиль завжди розташовується за лінією горизонту. При цьому нижня межа тропосферної неоднорідності, що бере участь в утворенні розсіяного поля, створюється площинами, дотичними до земної поверхні в точках А і В, в яких розміщені передавальна та приймальна антени.

Діаграми спрямованості антен орієнтують вздовж дотичної до земної поверхні. Перетин діаграм визначає розсіювальний об'єм V_роз. Мінімальна висота розташування нижньої межі розсіювального об'єму визначається як .

Рис.2.6

При нормальній тропосферній рефракції для трас довжиною r = 200 - 600 км = 0,6 - 5 км. Лінійні розміри розсіювально-го об'єму пропорційні ширині діаграми спрямованості a і розрахо-вуються за такою формулою:

,

де – кут розсіювання, освітлений перетином осей діаграм спрямованості антен (рис. 2.6). За зазначених умов q = 1,3 - 4 град.

При ДТП в область тіні потрапляє дуже мала частка енергії, що випромінюється передавальною антеною. Чимала частина енергії проникає крізь товщу атмосфери й безповоротно втрачається. Рівень сигналу в точці прийому тим більший, чим більша величина зміни діелектричної проникності De_r й кут розсіювання .