Техника - молодёжи 1953-02, страница 25

соты, мы прежде всего попадаем в слой Д. От него 70 км до земли. Поднимаясь выше, мы встречаем слой Е. Это наиболее устойчивый из всех слоев ионосферы. Высота его над землей примерно 110 км. Дальнейший подъем приводит нас в область слоя Fi, который существует только летом. Он расположен на высоте около 200 км. Стремясь еще выше, мы, наконец, попадаем в наиболее отдаленный от земли слой р2» Здесь, на высоте 250—400 км, воздух более всего ионизирован.

Состояние ионосферы чрезвычайно изменчиво. Высота ее слоев, их толщина, концентрация ионов и свободных электронов, или, как говорят, степень ионизации, — все это меняется с часу на час, от месяца к месяцу, из года в год.

Скрылось солнце за горизонтом, и ультрафиолетовое излучение — основной источник ионизации — уже не действует на ту часть атмосферы, которая попала в область тени. Но воссоединение ионизированных молекул воздуха в нейтральные продолжается, поэтому здесь степень ионизации становится меньше, слои Д и Fi в ночную пору даже пропадают. i

Состояние освещенной части ионосферы тоже все время меняется. В полдень ионизация всего сильнее, а в начале и на исходе дня становится слабее. Подобные изменения происходят и от смены времени года. Зимой степень ионизации меньше, летом больше.

Как показали многолетние наблюдения, в солнечном излучении происходят от года к году характерные изменения: в течение каждых одиннадцати лет число пятен на солнце, что характеризует солнечную активность, один раз достигает некоторого максимума, а затем падает до некоторого минимума. Это вызывает изменения в ультрафиолетовом излучении и в интенсивности потока материальных частиц, выбрасываемых солнцем, и отражается на ионизации земной атмосферы. Когда активность образования пятен на солнце повышается, ионизация возрастает, при уменьшении активности снижается.

ПО ПУТИ РАДИОВОЛН

Путь радиоволн от передатчика до радиоприемника зачастую бывает очень сложным и длинным. Распространение радиоволн идет не только вдоль поверхности земли. Электромагнитное поле разбегается от передающей антенны во все стороны. Волна, уходящая наклонно вверх, носит название пространственной, а та, что бежит над землей, — поверхностной.

Не следует думать, что практическое значение имеет только волна, бегущая у земной поверхности. Пространственная волна под влиянием ионосферы тоже в конце концов возвращается на землю. Встречаясь с ионизированными слоями воздуха, она меняет направление своего движения. Это происходит потому, что скорость волны при попадании в ионосферу растет. А раз волна начинает двигаться быстрее, фронт ее постепенно повертывается, происходит искривление ее пути. Поднимаясь все выше и выше в слои с большей и большей ионизацией, волна все дальше и дальше отклоняется от своего первоначального прямолинейного пути и, наконец, поворачивает к земле. Происходит своего рода отражение, после которого волна, посланная вверх, достигает земли где-нибудь очень далеко от передатчика.

Это имеет огромное практическое значение. «Можно сказать без преувеличения,—говорит видный советский ученый А. Н. Щукин, - что не будь отражения и преломления радиоволн в верхних слоях атмосферы, роль радио как средства связи сократилась бы на 90—95%».

Воздействие ионизированных слоев на радиоволны различной длины проявляется не одинаково: одни из них поглощаются в ионосфере сильнее, другие слабее; одни в ней испытывают незначительное преломление, другие преломляются очень сильно. Именно это и создает в основном то разнообразие в прохождении

Влияние ионосферы на прохождение радиоволн разной длины.

радиоволн, которое наблюдается в практике дальней радиосвязи.

Имея в виду задачи дальней связи, можно сказать, что условия распространения в ионосфере наиболее благоприятны для коротких волн, к которым относятся i волны длиной от 10 до 50 м. Поглощаются они там в значительно меньшей степени, чем более длинные волны, а преломляются намного слабее. Они поднимаются до наиболее высоких ионизированных слоев, и чем короче волна, тем выше ее «потолок». - Именно в этом и заключается секрет дальнодействия коротких волн. Отражаясь от слоя F| или F₂, они достигают очень отдаленных пунктов.

Укорачивая все более и более длину волны, мы, наконец, попадаем в диапазон так называемых ультракоротких волн с длиной менее 10 м. Эти волны слабо отклоняются ионосферой. Пробив ее насквозь, они уходят в мировое пространство. Поэтому связь на ультракоротких волнах за счет отраженного луча возможна лишь как исключение.

Отражение радиоволн происходит но только от ионосферы. Устремляясь из заоблачных высот вниз, волна падает на земную поверхность и здесь опять отражается и снова уходит вверх. Так волна может испытать несколько отражений. Пробегая в высоком коридоре между ионосферой и землей, она способна даже обогнуть весь земной шар. Уловить эту радиоволну можно в тех местах, где она падает на земную поверхность после отражения от ионосферы.

Если вокруг коротковолновой радиостанции описать круг, в пределах которого можно слышать радиопередачу, мы получим зону с радиусом в несколько десятков километров. Это зона действия поверхностной волны. Дальше уже начинается зона молчания — там мы ничего не услышим, так как поверхностная волна вследствие поглощения в земле доходит туда чрезвычайно ослабленной, а пространственная туда не попадает. *

На расстоянии нескольких сотен, а в некоторых случаях и тысяч километров от станции зона молчания кончается и прием снова становится возможным. Сюда уже доходит волна после отражения от ионосферы. Так при удалении от передатчика одна зона сменяется другой.

Из этого видно, что установить связь на коротких волнах с далеким корреспондентом не так-то просто. Нелегко добиться и того, чтобы она действовала бесперебойно. Все дело в ионосфере. Условия распространения коротких волн непрерывно меняются, так как

Вокруг коротковолновой радиостанции образуются кольцевые зоны слышимости и зоны молчания, следующие одна за другой.

23