Ультра қИС

3. Ионосферадаги сочилишининг механизми


Радио тўлқинларни ионосферадаги сочилишининг (ИС) механизми физик моҳияти бўйича УТТ механизмига ўхшашдир. Замонавий тасавурлар бўйича ИС ионосферани диэлектрик сингдирувчанлик кучсиз ножинсликларидаги нокогерент сочилишларига, ҳамда ε_и(h) аста секин ўзгаришли ионлашган қатлам чегарасида когерент сочилиш билан кузатилади. Ионосферада жадал сочилиш D қатлами баландликларида таҳминан 75...90 км билан чегараланган соҳада кузатилади. Бу баландликларда икки турдаги кучсиз сочувчи ножинсликлар мавжуд: турбулент ва паст электрон зичликли кўп сонли вақт бўйича бир-бирини қопловчи метеорларни ионлашган излари, ҳамда бузилган шаклдаги метеорлар излари. Метеорли ташкил этувчи аҳамиятли ҳисобланади, тунги вақтда эса – асосан узлуксиз флуктуацияланаётган майдонда қабул қилинади. ИС механизмини фақат метрли тўлқин диапазонида 5...10 м
(60...30 МГц) қўллаш мумкин. Бундай узунликдаги тўлқинлар фақатгина сочилиб қолмай, балки электрон зичлиги кўтарилиб ионосфера соҳаларидан, аниқроғи юқори электрон зичлилик метеор ионлашган изларидан, спарадик қатламдан ва F2 доимий қатламдан аксланади. Шунинг учун кучсиз узлуксиз флуктуациялановчи сигнал фонида бузилиш манбалари ҳисобланувчи ва бузилмаган ишчи полосани бирлик кГц гача торайтирадиган юқори жадаллик эга бўлган якка сакрашлар пайдо бўлади.
Ионосферали тарқалишда майдонни ўртача сатҳи. Ўлчашлар ИС линияларида трасса узунлигига, унинг географик жойлашувига, ишчи частотасига, антеннанинг йўналтириш диаграммасини кенглиги ва йўналганлигига боғлиқ. Бундан ташқари ўртача сатҳ вақтларга боғлиқ, сутка соатлари бўйича, йил фасллари бўйича, қуёш циклини фаоллиги бўйича ўзгаришга дуч келади. Ионосферада тарқалиш назарияси r узунликдаги трассада θ_соч сочилиш бурчагида ва f ишчи частотада қабул қилинаётган қувват Р₂~1 / {r²[sin(θ_соч /2)]ⁿ f^m}, бунда тажриба билан ўрнатилган n ≈ 6,5 и m ≈7,8 қийматлар, яъни ионосферада сочилишида майдон бурчак θ_соч ва частота f ошишида майдон тез пасаяди. Р₂(θ_соч) боғлиқлик ИС механизмини қўллаш мумкин бўлган доирасида тарқалиш диапазонини чегаралайди. Ионосферадаги сочилиш интенсивлиги 75…90 км баландлигида мужассамлашгани учун, трассани узунлигидан қатъий назар узатиш ва қабул қилиш антенналарини йўналтириш диаграммалари кесишиш соҳаси (сичиш ҳажми) кўрсатилган баландликларда жойлашиши керак. Бу шартни бажариш учун антенна йўналтириш диаграммасининг кўтарилиш бурчагини радиолиния узунлиги билан мослаштириш керак. Кўпинча трасса қисқариши билан бурчак ∆ катталашади, бу эса θ_соч ни ва йўқотиларни кўтарилишига олиб келади. 1000 км дан кичик бўлган узунликдаги линияларда, θ_соч = 22 º бўлганда йўқотишлар шунчалик кўп бўладики ИС механизмини қўллаб бўлмайди. 1000…1600 км масофа чегарасида йўқотишлар минимал бўлади ва линия узунлиги ошиши билан ошмайди, чунки 1/r² қонуни бўйича камайиш θ_соч камайиши ҳисобига интенсивликни сочилиши ошиши билан компенсацияланади. 1600 км дан узун бўлган линияларда бундай компенсация юз бермайди ва йўқотишлар кўпаяди. Радиолинияни чегаравий узунлиги 2300 км h_соч ≈ 85 км баландликда Ер сиртини эгрилиги ҳисобига чегараланади. Узатишни йўқотишларини кескин частота боғлиқлиги, ионосферани диэлектрик сингдирувчанлигининг ∆ε_и = 80,8∆N_e / f² ножинсликларини жадаллиги частота ошиши билан камайиши билан боғлиқ. Узатиш ва қабул қилиш юқори эффектив ускунасини бўлганда ИС линияларда 60 МГц дан катта бўлган частоталарда ишлаш мумкин. Ионосфера қатламларидан нормал аксланган ва катта бузилишлар билан боғлиқ бўлган сигналлар борлиги сабабли 30 МГц паст частоталар қўлланилмайди.