Description:

"А.Кравцов ДИ.Фейзулин АГ.Виноградов ПРОХОЖДЕНИЕ РАДИОВОЛН ЧЕРЕЗ АТМОСФЕРУ ЗЕМЛИ МОСКВА "РАДИ О И СВЯЗЬ" 1983 ББ К 32.841 К7 8 УД К 621.371 Кравцов Ю. А., Фейзулий И., Виноградов А. Г. К7 8 Прохождение радиоволн через атмосферу Земли М.: Радио и связь, 1983 - 224 е., ил. 8 5 к. Рассматриваются разнообразные радиофизические эффекты при распространении радиоволн в ионосфере и тропосфере Земли, приводятся их количественные оценки. Обсуждаются вопросы, связанные с влиянием земной атмосферы на точность радиотехнических измерений параметров радиосигналов. Сведения необходимые для расчета современных радиотехнических систем представлены в форме удобной для использования в инженерной практике. Для широкого круга специалистов - радиоинженеров, физиков, математиков-прикладников работающих в области связи, радиоастрономии, радиолокации и радионавигации. 2402020000-101 046(01)-83-83 ББ К 32.841 6Ф2.13 Рецензенты: проф. А. А. Семенов, проф. Я. С. Шифрин Редакция литературы по радиотехнике ф Издательство "Радио и связь", 1983 Предисловие Книга посвящена анализу влияния атмосферы Земли на распространение электромагнитных волн, которые испытывают малые искажения, т. е. слабую рефракцию и слабое рассеяние. Рассматривается распространение электромагнитных волн от метрового до оптического диапазона. Воздействие неоднородной атмосферы на электромагнитные волны посвящена обширная литература. Однако достаточное полное, систематизированное рассмотрение многочисленных радиофизических эффектов, сопровождающих распространение высокочастотных волн в тропосфере и ионосфере Земли, отсутствует в литературе. Основная цель книги - на единой методической основе изложить методы расчета рефракции, группового запаздывания, поляризации, амплитудных и фазовых флуктуаций и других радиофизических характеристик, ориентируясь на нужды радиоастрономии, радиолокации, радионавигации и космической связи. Изложение всех вопросов строится на основе теории возмущений, которая выступает в двух формах: метода малых возмущений и теории однократного рассеяния. Попытка систематизировать и на указанной основе сведения о радиофизических эффектах, возникающих при распространении высокочастотных волн, была предпринята еще в обзоре _1_, материалы которого используются и развиваются в данной книге. Существенное расширение круга затронутых в _1_ явлений произошло за счет материалов по рассеянию радиоволн на объемных и дискретных неоднородностях (ч. III) и влияния атмосферы на точность радиотехнических измерений (ч. IV). При отборе материала авторы ставили цель придать книге характер обзорно-справочного издания, пользуясь которым читатель смог бы получить представление не только о методах расчета, но и о характерных величинах радиофизических эффектов, которые необходимо принимать во внимание при создании современных радиотехнических систем. Расчетные соотношения представлены в форме удобной для использования в инженерной практике. Многие расчеты иллюстрируются численными оценками и графиками. Хотя основной материал книги имеет обзорно-справочный характер, в нее включено много оригинальных результатов, полученных авторами; метод Гюйгенса - Кирхгофа для неоднородных сред (§9), гибридный метод описания флуктуаций в многомасштабно случайно-неоднородной среде (§31), эффект усиления обратного рассеяния (§ 31, 34), расчеты рефракции для экспоненциальной модели ионосферы (§ 13), флуктуации сигнала от движущегося источника (§ 19), описание поляризации радиоволн на основе квазиизотropicного приближения (§ 4), согласованная фильтрация сигнала, рассеянного на объемных неоднородностях (§ 27), когерентная обработка при наличии флуктуаций фазы сигнала (гл. 8), расчет погрешностей многочастотных измерений в ионосфере (§ 43) и некоторые другие. Несмотря на достаточно широкий круг затронутых вопросов, материалы собранные в книге отнюдь не исчерпывают все разнообразие радиофизических эффектов, сопровождающих распространение и рассеяние высокочастотных волн в атмосфере Земли. Из-за ограниченного объема в книге не освещены, в частности, проблемы распространения и рассеяния радиоволн в условиях сверхрефракции, которая может привести к волноводному распространению _2, 3_; собственное излучение тропосферы _4-6_ и ионосферы Земли _7_; характеристики рассеяния и поглощения радиоволн сантиметрового и дециметрового диапазона гидрометеорами _8, 9_; рассеяние УКВ на следах метеоров _2, 10_; нелинейные эффекты, возникающие в мощных пучках радиоволн _11_; методы диагностики параметров тропосферы и ионосферы Земли и прогнозирования условий распространения высокочастотных волн _12_; адаптивные методы приема радиосигналов, подобные используемые в оптике _13_, и некоторые другие. Разделительный вклад каждого из авторов можно лишь ориентировочно: гл. 2, б и 7 написаны преимущественно Ю. А. Кравцовым, гл. 3 - 3 И. Фейзулиным, гл. 1 - 4." Ключевые слова: луч, случайный, квадратный скобка, ионосферный, полученный, помощь, корреляционный функция, дальний зона, электронный, коллективный эффект, среда, неоднородный среда, геометрический оптика, масштаб, турбулентный атмосфера, обратный рассеяние, р-р, погрешность, согласно, сигнал, ионосфера, распространение, степанов, дисперсия, геометрооптическ предел, коротковолновый предел, эйконал, скорость, экспоненциальный закон, пространственный, скорость света, диэлектрический проницаемость, англ, поглощение, сечение, магнитный поле, функция, полярный, спектр, корреляция, поверхность земля, ось направленный, атмосфера земля, структурный функция, неоднородность, гауссовский закон, ионосферный плазма, частота, рассеивающий объем, плоскость, момент, деполяризация, поле, оптика, координата, обратный кубический, выход, множитель, гл, длительность сигнал, плазма, плавный-неоднородный среда, приёмный, хр, предыдущий параграф, плавный функция, поправка, точка, оценка, кравцов, магнитоактивный плазма, земной, радиофизик, скорость дрейф, интегрирование, рассеивающий, эффект, вид, возмущение, соотношение, единичный сфера, согласованный фильтр, выражение, центральный пункт, земной атмосфера, концентрация электрон, время, вуз, точка ортогональность, приемный пункт, равный, фаза, геометрический, коротковолновый асимптотический, интенсивность, движение, максимум, км, расстояние, центр тяжесть, частица, антенна, влияние, р р, сутки сезон, фазовый путь, слагаемое, следующий, флюктуация, импульсный объем, рис, сравнение, длина, параметр, групповой, ансамбль частица, коэффициент, путь, излучение, изменение, электронный концентрация, расчёт, система, предел, некоррелированный составляющий, объем, формула, источник, круговой поляризация, прямоугольный форма, радиоволна, образ, показатель экспонент, земля, корреляционный, расчет, направление, обычный, сферический волна, первичный поле, размер апертура, модель, дальность, центр раскрыв, ехр, угловой координата, поверхность, проницаемость, объём, длина волна, величина, ось, широта, масштаб турбулентность, фазовый, мочь, устройство обработка, угол местае, геомагнетизм аэрономия, ближний зона, неподвижный среда, уравнение, фазовый фронт, апертура, высота, волна, приближение, область, слабый рефракция, ф аз, зона френель, рассеяние, радиус, ож н, измерение, диэлектрический, профиль, рассеивающий среда, порядок, теория, случай, угловой, малый, атмосфера, центр, коэффициент преломление, структурный, кр ы, волновой, вектор, фейзулин, точность, распространение радиоволна, результат, рассеивать, нормальный волна, концентрация, рассеивающий объём, сферический, рассеянный, тропосфера, случайный-неоднородный среда, земной поверхность, условие, регулярный, погрешность измерение, прн, решение, связь, точка наблюдение, поляризация, рассеивать объём, истинный направление, характеристика, групповой путь, распределение, размер, плоский волна, сдвиг, угол, член, орлов, элемент объем, значение, иа