Мавзу 15. Ер атмосферасида радиотўЛҚинларни тарқалиши

15.3. Атмосферадаги нобиржинсли суст диэлектрик сингдирувчанликдаги радиотўлқинларни тарқалиши

Атмосфера бу шундай мухитки, унда баландлик секин ўзгариши билан диэлектрик сингдирувчанлик E(h) ўзгариши кузатилади. Бир вақтнинг ўзида диэлектрик сингдирувчанликка эга бўлган кузгалувчан локал хажмлар мавжуд бўлиб, улар атроф мухитнинг диэлектрик сингдирувчанлигидан ΔE кийматига фарқ килади. Бир текисдаги бир жинслилик каби локал хажмлар хам радио тўлқинларнинг тарқалиш манбаи бўлиб хисобланади.

Тарқалиш жараёни деб, бир жинсли бўлмаган мухитда йўналишлар бўйича электромагнит майдонларнинг қайта нурланишига айтилади.
Тарқалиб кетган майдоннинг структурасини кўп нурли деб фараз килинади. Бу структуранинг элементар ташкил этувчилари бир жинсли бўлмаган мухитнинг бирлик майдонларида тарқалиши натижасида пайдо бўлади. Таркатувчи манбалар хусусиятига қараб 2 хил тарқалиш кузатилади: когерент ва нокогерент. Нокогерент тарқалиш бу фазодаги тартибсиз харакатланувчи локалли бир жинсли бўлмаган диэлектрик сингдирувчанликни бирлик майдонни қайта нурланишининг натижасидир. Бунда элементар майдонларнинг фазаси вакт бўйича тасодифий мустакил конунларга асосан узгаради. Когерент тарқалиш бу детерминантли конунга асосан фазалари узгарувчи элементар майдонларнинг кушилиши натижасидир.
Нобиржинсли мухитни хусусиятлари атмосфера катлами ичида узгариб боради. Радиотўлқинларни тарқалишини тропосфера ва ионосферада кузатилади. Биринчи механизм — узок тропосферадаги тарқалиш (ДТР), иккинчи механизм—ионосферали сочилиш (ИР) деб юритилади. Алока тизимларида асосан узок тропосферадаги тарқалиш ишлатилади(УТТ). Сочилган майдон характеристикасини УТТ (Узок тропосферали тарқалиш) трассалари геометриясига ва тропосфера параметрларига тегишли бўлган холда куриб чиқамиз (15.3-расм).

15.3-расм. Қайтиш бурчаги ва қайтиш хажмини аниклаш

Тарқалиш (сочилиш) шароитларини кўриб, унга бахо берганда—бу тропосферани катламини жуда яхши билиш лозим. Чунки, бу катлам берилган радио линиядаги сочилган майдонни шакллантиришда жуда эффектив иштироқ этади. Бу мухит—эффектив сочилувчи хажм V_соч дейилади. УТТ линияларида қабул килувчи пунктлари асосан горизонт чизигини оркасида жойлашган. Бу ерда қабул килиш бир жинсли бўлмаган мухит хисобига олиб борилади (15.3-расм). Сочилган хажмни куйи чегараси h_min≈r²/(8a_э) баландлигида жойлашган. Урта рефлакция шароитларида трассалар узунликлари r = 200…600 км; h_min=0,6…5 км. Йўналтирилган антенналар билан ишлаганда сочилувчи хажм размерлари узатувчи ва қабул килувчи антенналар йўналтирувчи диаграммаларни бош япроқ мухитлари кесишуви оркали чегараланади. V_соч чизикли улчамлари ΔӨ₀ йўналтириш диаграммалари кенглигига пропорционалдир, хажм V_соч эса ΔӨ₀³*V_соч=r³ ΔӨ₀³/(4Ө_соч); Ө_соч≈ r/а_э га пропорционал. Бу ерда Ө_соч—сочилиш бурчаги 200…600 км Ө_соч≈1,3…4⁰ узунликлардаги трассаларда сочилиш хажми трасса бўйича жуда кўп чузилган. Тропосферадаги сочилувчи хажм жойлашишига қараб бу хажмда уч хил нобиржинсли мухит бор деб хисобланади: турбулент келиб чиккан локал нобиржинсликлар, инверсион катламлар ва равон нобиржинсликлар E_т(h). Биринчи турдаги ножинсликлар –булар нокогерент сочилган майдон манбаидир. Колган иккитаси—майдонни когерент ташкил этувчиларидир.

Назарий тадкикотлар шуни кўрсатадики, нокогерент сочилувчи майдон жадаллиги Ө_соч=0 да (бирлик майдоннинг тарқалиш йўналишида) аник кўрсатилган максимумга эга. Сочилишни бундай тури—олдинга сочилиш дейилади ва унинг манбаи бўлиб суст нобиржинсликлар хисобланади. Бу мухит оркали бирлик майдон энергиясини асосий қисми олдинга утади ва кичик қисмигина фақат ён йўналишлари бўйича сочилади. Бу УТТ да хам кузатилади. Радиолиния узунликлари ошган сари сочилувчи майдон жадаллиги тезда камаяди, чунки сочилиш бурчаги Ө_соч оралик масофа r га пропорционалдир. Ө_соч бурчагини кичрайтириш максадида ва шунингдек, қабул килиш нуқтасида майдон кучланганлигини ошириш учун узатувчи ва қабул килувчи антенналар йўналганлик диаграммаларини ерга яқин килиб жойлаштиришга харакат килинади.
Когерент ва нокогерент сочилиш натижасида шаклланувчи УТТнинг реал майдони вакт ва фазода тез ва секин флуктуацияга учрайди. Майдон амплитудаларини таксимланиши мужмал ностационар тасодифий жараён асосида кечади.