земная волна

ЗЕМНАЯ ВОЛНА - радиоволна, распространяющаяся в однородной атмосфере вблизи поверхности Земли. В формировании 3. в. важную роль играет область поверхности Земли, существенная для отражения. Это область первых зон Френеля, образующихся при пересечении с поверхностью Земли эллипсоидов вращения (с общими фокусами в точках излучения А и приёма В), определяемых ур-нием k(r+r) = kR+mp/2 (R - расстояние между А и В; r и r - расстояния от А и В до текущей точки; k = 2p/l, l - длина волны, m = 1, 2,. . .). Для 3. в. можно выделить три осн. области: область прямой видимости, область вблизи горизонта и область глубокой тени, где распространение радиоволн возможно только за счёт дифракции. Первое приближённое решение в виде плохо сходящегося ряда было получено Дж. Ватсоном (G. Watson) в 1918.

Полное решение задачи о волне, дифрагирующей на поверхности сферы, принадлежит В. А. Фоку (1945). Дифракц. ф-ла Фока для амплитуды 3. в. и такова:

где V - ф - ция ослабления, определяемая выражением

Здесь х=R₀q (k/2R²₀)^1/3 - относит. расстояние; у_A,B =kh_A,B(2/kR₀)^1/3 - относит. высоты передающей и приёмной антенн; q=ie^-1/2(kR₀/2)^l/3 - параметр, учитывающий электрич. свойства поверхности Земли; e - диэлектрич. проницаемость; w(t) - Эйри функция; t_s - корни ур-ния w'(t)-qw(t)=0; R₀ - радиус Земли (рис.). В области геом. тени, где ряд (2) довольно быстро сходится,

(a - постоянная), т. е. за горизонтом поле экспоненциально уменьшается с расстоянием D = R₀q. Вблизи горизонта, в области полутени [siny[ (kR₀)^-1/3], выражение для 3. в. соответствует дифракции Френеля на краю плоского экрана, а в непосредств. окрестности горизонта, когда | (kR₀)^1/3sin y |<<1, ф-ция ослабления не зависит от расстояния. В "освещённой" части пространства поле и слагается из падающего и отражённого полей и описывается интерференц. ф-лой:

Здесь f - коэф. отражения Френеля, R'=r₀+r₀, остальные обозначения приведены на рис. 3. в. обеспечивает загоризонтное распространение радиоволн ДВ-диапазона. Лит.: Фейнберг Е. Л., Распространение радиоволн вдоль земной поверхности, М., 1961; Фок В. А., Проблемы дифракции и распространения электромагнитных волн, М., 1970; Введенский Б. А., Распространение ультракоротких радиоволн, М., 1973. В. П. Урядов.

   <<      Предметный указатель      >>