Мавзу 15. Ер атмосферасида радиотўЛҚинларни тарқалиши

Ёғингарчилик ва тумандаги сусайишлар

Атмосферадаги турли хил шаклланишлар - сув буглари конденсаторларидан ташкил топган - ёмғир , туман, булут, дул, қорлар (уз навбатида томчи ва муз парчаларидан ташкил топган), радио тўлқин майдон кучланиш сусайишини сабабларидир. Сусайишлар асосан биринчидан, заррачалардаги норезонанс ютилишлар ва иккинчидан заррачаларда энергияни тарқалишида содир бўлади.

Аник белгиланган ёғингарчилик чизигидан қайтиш хисобига хам сусайиши содир бўлиши мумкин. Ёғингарчиликлардан сусайиш f > 6 ГГц (λ<5 см) частотадан бошлаб сезилади ва f > 10 ГГц дан юқорида жуда яхши сезилади. Сусайишлар асосан ёмғир, туман ва булутларда кўпроқ кузатилади.

15.7-расм. D=const да Vг(f) нинг боғлиқлиги

15.8-расм. Ёмғирдаги сусайиш

Ёмғирда сусайиш: Ёмғирда сусайиш кўпайтувчиси децибелларда белгиланади.
V_Д=γ_Д*r_ЭД.
15.8-расмда погонали сусайишни γ_Д частотага бўлган боғлиқлиги келтирилган.
Кўриниб турибдики, ёмғир интенсивлиги ва майдон частотасини ошиши билан γ_Д кўрсаткич ошади. Трассанинг эффектив узунлиги r_ЭД ёмғир ёгишини жадаллигини хисобга олади. Паст ва йирик жадалликдаги ёмғирларда ер устида (J_Д<20 мм/соат, r_ЭД≈r) кузатилади. Колган холларда r_ЭД =k_r*r, бу ерда k_r - коэффициент.


15.6. Ионосферадаги сустлашиш

Ионосферада тарқалишда тўлқин энергияси сустлашишни 2 тури ажратилади: ютилиш (иссиклик йукотилиши) ва Фарадей эффекти хисобига кутбланишли йукотишлар.

Ютилиш. Чекланган утказувчанликка эга бўлган ионосферада сусайиш кўпайтувчисининг модули V=exp(-Г_и(r)), бу ерда Г_и(r) – r йўналишидаги ютилишни интеграл коэффициенти. δ_и доимий деб хисоблаш мумкин бўлган dr элементар кесмада ютилиш , бу ерда с₀ – ёруғлик тезлиги.
Бу ифодани синиш коэффициенти n_и² = ε_и оркали ёзамиз. Бунинг учун солиштирма утказувчанлик ифодасини σ_и = ε₀γ_эф(1-ε_и) деб фараз киламиз ва узгартириш киритиб уни ютилиш коэффициенти δ_и = γ_эф(1-n_и²)/(2с₀n_н) га келтирамиз.
Ютилишни хосиблашнинг икки холатини ажратадилар. Биринчи холати бу чекланадиган ютилиш. Котиш содир бўладиган катламда тўлқин таректорияси тўғричизикли траекториядан анча чекланади. Бу холда n_и<1 ва ютилиш коэффициентини хисоблашда охирги формула бўйича олиб боришади. Иккинчи холати бу радиотўлқин синишсиз утадигшан катламларга таълукли ва бу катламда синиш коэффициенти n_и ≈ 1 га тенг. Бу катламларда ютилишларни чекланмайдиган деб аташади ва δ_и = γ_эф(1-n_и²)/(2с₀) га тенг деб хисоблашади. Эслатиб утамиз, Г_и ютилишни интеграл коэффициенти нафақат δ_и балки масофа узунлиги r га хам боғлиқ. Чекланмайдиган мухитда Г_и киймати частота камайиши ва трасса масофасини узайиши билан катталашади. Чекланадиган мухитда боғлиқликлар тескаридир. Трасса узунлигини узаиши ва частота камайиши билан чекланувчи ютилиш камаяди, чунки қайтарувчи катламга тўлқинлар сингишининг чукурлиги камайиб боради. Ютилиш кийматнинг натижаловчи частотавий боғлиқлиги, чекланувчи ва чекланмайдиган ютилишларни суммаси каби хар хил бўлиши мумкин.
Фарадей эффекти хисобига кутбланишли ютилишлар. Ернинг доимий магнит майдони таъсири натижасида ионосфера анизотроп хусусиятларга эга бўлади. Ионосферадаги бирламчи чизикли кутбланувчи тўлқин иккита ташкил этувчига бўлинади: биринчиси айланма кутбланишга эга, иккинчиси майдон векторини йўналишига карама карши. Хар бир ташкил этувчининг уз синиш коэффициенти бор: оддийсида – n_и⁰ , оддий бўлмаганида – n_и^н. Бу уларни турли тарқалиш тезликлари ва фазаларнинг турли фазовий югуришлари билан шартланади. Ионосферадаги r_и масофасини утишда пайдо бўладиган φ⁰ ва φ^х фазалар силжиши куйидаги ходисани сабаби бўлади: чизикли кутбланган майдонни натижавий кутбланиш тезлиги бошлангич холатидан ψ_ф бурчак остига бурилади.
Анизотроп мухитда тарқалиш натижасида кутбланиш майдон текислигини бурилиши Фарадей эффекти дейилади. Бу эффект узатувчи ва қабул килувчи антенналар кутбланишларини узаро мослашишини бузади, бу эса уз навбатида йукотилишлар билан эквивалентдир.