Явления влияющие на прохождение радиоволн

Дифракция - отклонение радиоволн вблизи края непрозрачного (для радиоволн) препятствия от первоначального направления движения. Проходя возле края препятствия, волна как бы огибает его вершину, в результате чего часть энергии радиоволн попадает в зону тени. Край препятствия является повторным источником радиоволн, своеобразным пассивным ретранслятором. В случае световых волн наблюдается аналогичные явления, поэтому говорят, что край препятствия "светится".

Атмосферная рефракция радиоволн - так называется (преломление), искривление траектории радиоволн. Рефракция происходит в основном в нижних слоях атмосферы, которую называют тропосферой. Тропосфера окружает землю слоем толщиной примерно 12 км. (8 км. у полюсов, 16 км. у экватора). Диэлектрическая проницаемость воздуха зависит от его влажности, температуры и давления, С увеличением высоты диэлектрическая проницаемость уменьшается, стремясь к единице. Незначительное изменение e воздуха с изменением высоты приводит к нормальной рефракции, траектория волны искривляется в сторону земли, так как верхняя часть фронта излученной волны, находясь в электрически менее плотной среде, приобретает большую фазовую скорость, чем нижняя.

Могут возникать условия, когда искривление волны в сторону земли будет сильнее, чем обычно, это повышенная положительная рефракция. При возрастании e траектория изменится, волна отклоняется от земной поверхности. Такой случай называют отрицательной рефракцией. Все эти явления приводят к тому, что при многократном отражении радио­волн от отражающего слоя и земли, корреспонденты имеющие одинаковую мощность передатчиков и одинаковые антенны, имеют разную оценку силы приходящего сигнала. В большей мере это проявляется при проведении радиосвязи в направлениях север-юг или юг-север.
Изменение атмосферной рефракции происходит медленно. Явление атмосферной рефракции характерно не только для радиоволн, но и для световых лучей. Благодаря рефракции человек, стоящий на берегу моря, может видеть диск Солнца, находящийся за горизонтом.

Интерференция (наложение) радиоволн. Одна волна-прямая, распространяется по кратчайшему пути, другая проходит более длинный путь отражаясь от земли или больших предметов. Результирующая напряженность поля определяется разностью фаз  этих волн и может оказаться либо больше, либо меньше напряженности поля каждой волны.

Для устранения интерференции, для данной частоты можно передвинуть антенну дальше или ближе к передающей станции или изменить высоту. Это справедливо лишь при условии прямой видимости.
Для диапазонов KB экспериментально установлено, что для трасс протяженностью 1500 км. наиболее вероятные углы прихода радиоволн 20-30°, для  трасс 2000 – 3000 км. в пределах 12-20°, для трасс 3000-5000 км. в пределах 3-18°, а для более длинных трасс в пределах 3-12°. Эти углы являются оптимальными и для передачи. Таким образом, для создания оптимальных условий связи максимум вертикальной диаграммы направленности антенны, используемой для связи за счет отражения от ионосферы должен быть направлен на отражающий слой и менять свой наклон при изменении высоты этого стоя. Это можно реализовать, применяя двухэтажную синфазную решетку из двух антенн с управляемой диаграммой направленности в вертикальной плоскости.

Управление диаграммой направленности осуществляется фазовращателем в тракте запитка одной из антенн. При применении одной направленной антенны ширина диаграммы направленности в вертикальной плоскости должна быть порядка 30-40° с прижатым к земле лепестком. Отражающей слой ионосферы находится в постоянном движении при более узкой диаграмме направленности в вертикальной плоскости сигнал подвержен большим замираниям, так как при изменении высоты отражающего слоя отраженный от ионосферы луч сканирует по земле, изменяется напряженность поля в месте приема, и мы наблюдаем глубокие замирания сигнала

EW8AU, Владимир Приходько, 246027, г. Гомель - 27, а/я 68 БЕЛАРУСЬ