ІОНОСФЕРНИЙ ЗВ'ЯЗОК З ВИКОРИСТАННЯМ ШТУЧНИХ ІОНІЗОВАНИХ НЕОДНОРІДНОСТЕЙ

Анотація

У статті досліджується застосування штучних іонізованих неоднорідностей у іоносферному зв'язку. Проаналізовано діапазон 1,5 ... 30 МГц, який використовується у військових системах короткохвильового радіо та іоносферного зв'язку. У роботі пропонується новий спосіб іоносферного зв'язку, у якому існуючі недоліки іоносферного зв'язку значною мірою усунуті. Описано явище штучної іонізованої неоднорідності у середовищі з великомасштабними штучними неоднорідностями діелектричної проникності. У роботі наведено схему утворення зони покриття від штучної іонізованої неоднорідності. Відзначено перспективні шляхи розвитку радіорозвідки, радіоелектронного подавлення, локації та зв'язку, засновані на процесі нелінійної взаємодії потужного електромагнітного випромінювання діапазону УКХ з іоносферою Землі. Нелінійна взаємодія полів в іоносфері виникає за умови, що величина електромагнітного поля, що падає, перевищує рівень природного поля іоносферної плазми, обумовленого тепловим рухом заряджених частинок. Це відбувається при потужності УКХ рівня кількох десятків ... сотень кВт. Виникнення штучної іонізованої неоднорідності під впливом поля потужної радіохвилі відноситься до розряду істотно нелінійних іоносферних ефектів, при яких енергія електромагнітної хвилі внаслідок наявності зіткнень між електронами, іонами та нейтральними молекулами переходить в енергію руху цих частинок. При збільшенні потужності падаючої електромагнітної хвилі відбувається якісний стрибок у структурі штучної іонізованої неоднорідності. Утворюється нестаціонарна неоднорідна структура, що складається з витягнутих уздовж геомагнітного поля неоднорідностей із різними поперечними розмірами. Поперечні розміри великомасштабних неоднорідностей лежать у межах від 50 ... 100 м до 1 ... 10 км. Поздовжні розміри перевищують поперечні у десятки разів. Дрібномасштабні неоднорідності мають поперечні розміри менше довжини падучої хвилі і становлять 1 ... 30 м. Поздовжні розміри цих неоднорідностей перевищують поперечні в сотні ... тисячі разів. Особливістю дрібномасштабних штучних іонізованих неоднорідностей є їхня здатність інтенсивно розсіювати УКХ. Оскільки висота штучної іонізованої неоднорідності може досягати ~200 км і вище над поверхнею Землі, можна використовувати штучні іонізовані неоднорідності для далекого загоризонтного зв'язку. Сигнали, розсіяні на штучної іонізованої неоднорідності, можуть бути прийняті на поверхні Землі тільки тими приймачами, які розташовані в межах витягнутої магнітноширотному напрямку області. Довжина та ширина зони на поверхні Землі залежать від геомагнітних, радіофізичних та інших факторів. У статті проведено розрахунок рівня випромінюваної потужності джерела, у якому утворюється штучна іонізована неоднорідність. Визначено випромінювану потужність джерела, за якої починає відігравати роль нелінійний іоносферний ефект.__