Нерегулярные явления при распространении КВ

Работа коротковолновых радиолиний сопровождается частыми нарушениями, которые возникают в результате ионосферных возмущений. Основной причиной нарушения работы коротковолновых радиолиний являются ионосферно-магнитные бури, причина возникновения которых заключается в изменении деятельности Солнца. На Солнце время от времени происходят своеобразные вспышки, сопровождаемые извержением потоков заряженных частиц. Частицы, попадая в атмосферу Земли, движутся под действием земного магнитного поля главным образом к полярным районам. Сильные потоки заряженных частиц нарушают нормальное состояние ионизированных слоев, и при этом одновременно изменяется магнитное поле Земли, поскольку его величина в некоторой степени связана с движением зарядов в ионосфере.

Во время ионосферно-магнитной бури наибольшие изменения происходят в слое F, при этом электронная плотность слоя уменьшается и отражение КВ становится невозможным. Нижние слои Е и D практически не изменяются, так как заряженные частицы сюда не проникают.

Работа радиолинии прежде всего нарушается на наиболее высоких частотах, а восстанавливается раньше на низких частотах. Наиболее часто ионосферномагнитные бури бывают на севере, при сильных возмущениях приходится прибегать к ретрансляции по линиям, проходящим в районах более низких широт. Нарушения, вызванные ионосферно-магнитными бурями, длятся от нескольких часов до двух суток. Существуют методы прогнозирования ионосферно-магнитных бурь на основании наблюдений за деятельностью Солнца. При увеличении числа солнечных пятен учащается появление ионосферно-магнитной бури и нарушение работы КВ радиолиний.

Появление спорадического слоя Ес также может привести к нарушению работы КВ радиолиний. Действительно, при появлении на пути распространения волны плотного слоя Ес отражение происходит от этого слоя на высоте 100 км, а не от слоя F на высоте 200—300 км. Отраженная волна проходит меньшее расстояние и не достигнет корреспондента.

В некоторых случаях наблюдается увеличение напряженности поля КВ по сравнению с обычной напряженностью поля. Короткие волны при благоприятных условиях могут распространяться на очень большие расстояния. Нередко наблюдаются случаи, когда КВ один или несколько раз огибают земной шар и могут быть приняты в том же пункте, где ведется прием основного сигнала. Напряженность поля сигнала, обогнувшего земной шар, достаточно велика для приема, но сигнал приходит с запозданием примерно на 0,1 с. Значит, если не принять специальных мер, то окажутся одновременно принятыми два сигнала: основной и его «эхо». Это явление так и называется радиоэхо. Особенно сильное мешающее действие радиоэхо оказывает на длинных линиях связи, например на линии Москва — Хабаровск, где оно и было подробно исследовано.


Рис. 27. Эффект антипода.

Для радиолинии между наземной станцией и искусственным спутником также применимы короткие радиоволны, если спутник движется на высоте не более 200—250 км, ниже слоя F. Радиоволны, излучаемые антенной, находящейся на спутнике, распространяются, отражаясь от поверхности Земли и ионосферы, и как бы обтекают со всех сторон земной шар, как схематически показано на рис. 27, а. При благоприятных условиях распространения поля волн, пришедших с разных сторон в точку, диаметрально противоположную местонахождению спутника (точку антипода), складываются и сигнал усиливается.

На рис. 27, б представлена запись амплитуды сигнала первого искусственного спутника, передатчик которого работал на волне частотой около 20 МГц.

Резкое увеличение уровня сигнала, принимаемого наземной станцией, наблюдалось, когда спутник проходил над пунктом приема 1 и над точкой антипода 2. Это явление называется эффект антипода.