Особливості поширення декаметрових радіохвиль

Радіохвилі декаметрового піддіапазону можуть поширюватися як поверхневі, так і як просторові хвилі. Поверхнева хвиля погано огинає Землю й сильно згасає у ґрунті. Тому вона поширюється на відстань лише до 100 км. На відстанях понад 100 км напруженість електричного поля значно послабленої поверхневої хвилі можна розрахувати за графіками, що наведені в [1].

Поширення радіохвиль на великі відстані здійснюється просторовою хвилею, що створюється внаслідок відбиття від шару F. Дальнє поширення радіохвиль здійснюється внаслідок їх багатократних послідовних відбиттів від іоносфери й земної поверхні. Таким чином, просторова хвиля поширюється на тисячі кілометрів і може огинати Землю.

В шарах D і E радіохвиля зазнає часткове поглинання. Ослаблення хвилі за рахунок теплових втрат зростає при зменшенні частоти радіохвилі. Тому запроваджують поняття найменшої застосовної частоти (НЗЧ), при якій в точці приймання напруженість поля виявляється достатньою для здійснення радіозв‘язку. Значення НЗЧ залежать від потужності випромінювання радіопередавача. Для забезпечення надійного радіозв‘язку із земними об‘єктами протягом доби значення робочих частот вибирають з діапазону:

- вдень 7,5 - 30 МГц (10 м - 25 м),

- вночі 3 - 8,6 МГц (35 м - 100 м).

Практично частоти розраховують за спеціальними методиками, що застосовуються на основі експериментальних даних, які регулярно надходять зі спеціальних станцій спостереження за станом іоносфери [2, 3]. Напруженість електричного поля просторової хвилі можна розрахувати шляхом визначення модуля множника ослаблення радіохвилі за відомою, але відносно складною методикою А.Н. Казанцева [4].

Поширення хвиль декаметрового діапазону супроводжується низкою специфічних ефектів.

Ефект завмирання радіохвильу декаметровому піддіапазоні виявляється у більшому ступені, ніж у гектометровому піддіапазоні. Тут існує декілька причин завмирання хвиль. Однією з них є інтерференція просторових радіохвиль, що надходять у точку приймання після однократного й багатократного відбиття від іоносфери. При цьому фазовий зсув між хвилями змінюється з часом відповідно із зміною N, тобто фактично за випадковим законом. Іншими причинами є інтерференція радіохвиль, що розсіюються на локальних неоднорідностях іоносфери, а також інтерференція звичайних і незвичайних радіохвиль. Ефективним засобом боротьби із завмираннями є приймання на дві антени з ортогональними поляризаціями, а також – на антену з вузькою діаграмою спрямованості.

Просторова радіохвиля після відбиття від земної поверхні поширюється в різних напрямах. При цьому частка енергії розсіяної хвилі після повторного відбиття від іоносфери повертається до місця розташування радіопередавача і може бути зареєстрована радіоприймачем. Виникнення зворотно розсіяних радіохвиль називається ефектом Кабанова. Цей ефект може бути застосований, наприклад, для загоризонтної радіолокації протяжних споруд та об‘єктів.

До позитивних якостей декаметрових хвиль можна віднести:

- незначне поглинання радіохвиль іоносферою Землі;

- можливість здійснення дальнього радіозв‘язку при відносно невеликих габаритах антен і потужностях радіопередавачів;

- велику ємність піддіапазону.

До недоліків декаметрових хвиль відносять:

- залежність умов поширення від стану іоносфери;

- наявність глибоких завмирань;

- наявність зон мовчання;

- наявність радіолуни.

Радіохвилі декаметрового піддіапазону застосовують для радіозв‘язку між об‘єктами, розташованими на поверхні Землі, з літальними апаратами, для загоризонтної радіолокації.