Главная | Обратная связь

Вертикальное зондирование ионосферы

Производится с целью определения высотного профиля ионизации. Выполняется с помощью ионосферной станции, в состав которой входят:

а) передатчик, генерирующий радиоимпульсы длительностью 50 - 150 мкс с частотой повторения 20 - 100 кГц и пиковой мощностью до десятков кВт. Несущая частота может плавно меняться от 0,5 до 20 МГц за 1 - 2 мин – интервал, за который состояние ионосферы существенно не меняется;

б) широкодиапазонный приемник;

в) широкодиапазонная антенна с хорошей направленностью (например, вертикальная ромбическая антенна);

г) индикаторное устройство, типичный результат работы которого представлен на рис. 13.6. Dt - через этот промежуток времени в приемник попадает отраженный импульс, пришедший с высоты z_отр, на которой . Шкала горизонтальной развертки обычно калибруется в значениях действующей высоты z_д. Изменяя несущую частоту, получают зависимость z_д(f), называемую ВЧХ - высотно-частотной характеристикой. Пример ВЧХ представлен на рис. 13.7.

Рассмотрим распространение импульса вертикально вверх со скоростью v_гр = сn. По мере проникновения в ионосферный слой n уменьшается, и при n = 0 (т. е. при v_гр = 0) происходит отражение импульса. Время запаздывания отраженного импульса относительно момента излучения

,

где z₀ - высота основания ионосферы. Действующая высота отражения

(13.34)

есть воображаемая высота, до которой распространяется луч, если считать его скорость = с. Так как c > v_гр, то и z_д > z_отр. Интеграл в (13.34), хотя и является несобственным (при z = z_и подынтегральная функция ® ¥), однако сходится.

Зависимость z_д от частоты f, которая должна наблюдаться при вертикальном зондировании простого ионосферного слоя, приведена на рис. 13.8.

Для пересчета z_д в истинную высоту отражения применяются различные методы: задание закона изменения N с высотой, метод Эплтона и т. д.