Поглощение радиоволн в ионосфере

Распространение радиоволны в ионосфере сопровождается потерей части ее энергии, которая преимущественно переходит в тепловую. Следствием этих потерь является затухание, т.е. уменьшение амплитуды поля волны. Как всякая полупроводящая среда, ионосфера характеризуется комплексной диэлектрической проницаемостью , мнимая часть которой определяет коэффициент затухания

Применительно к диапазонам СДВ, ДВ и частично СВ будет справедливо следующее соотношение и , т.е. среда является хорошим проводником и коэффициент затухания возрастает с ростом глубины проникновения волны в ионосферу

.

В диапазонах КВ и УКВ и , т.е. это среда с малыми потерями, следовательно, коэффициент затухания , уменьшаясь с ростом частоты, имеет наибольшее и решающее значение в нижних слоях ионосферы ( — днем и — ночью) .

Таким образом, в диапазонах СДВ и ДВ с увеличением частоты возрастает коэффициент затухания и длина пути, проходимого волной в слое, сокращается. Радиоволны этих диапазонов отражаются, как правило, от нижнего слоя ионосферы, а ослабление уменьшается с уменьшением частоты. В средневолновом и коротковолновом диапазонах с ростом частоты коэффициент затухания уменьшается, а длина пути в слое возрастает, что и является определяющим для величины полного поглощения в слое.

При отражении от верхних слоев ионосферы, что характерно для СВ- и КВ-диапазонов, волна дважды пересекает нижележащие слои. Поскольку поглощение в нижних слоях значительно больше, чем в верхних, то определяющим является поглощение именно в нижних слоях, существенно уменьшающееся с ростом частоты.

Очевидно, поглощение радиоволн нижними слоями при распространении радиоволн через ионосферу ограничивает используемый диапазон частот снизу некоторой минимальной частотой, называемой наименьшей применимой частотой (НПЧ), при которой для данного вида работы еще обеспечивается наименьший необходимый уровень сигнала. Следует отметить, что для СВ-диапазона такой частоты не существует. Радиоволны этого диапазона полностью поглощаются слоем .