о 1000 гооо 3000

Расстояние,нм

Рис. 39.3. Измерения (а) и расчет (Ь) напряженности поля на частоте 16 кгщ проведенные на самолете на линии Англия-Каир

W Z-10

Расстояние . км

Рис. 39.4. Сравнение результатов измерений напряженности поля на частоте /-10,6 кгц, W~i кет (кривые 1 и 2) с данными теоретических расчетов на частоте /=15 кгц

Кривые 3 и 4 рассчитаны для сферического волновода (iV/v=6,3 и 1 -10-*, Л.=70 кле, с=оо); кривая 5 - для плоского волновода (W/v--10-5, Л=70 км, <g<xi)

3C0)/w

\Прямав

\ волна \ \

СмешаннйР росса

и 6 8 W 12 W Расстояние л

/ООО

о Z It 6 8 W 12-W Расстояние, мм

Рис. 39,5. Осредненные результаты измерении напряженности поля в зависимости от. расстояния на частоте 18 кгц (сплошная линия)

Пунктиром показан ход теоретических кривых (W=l кв)

Рис. 39.6. Осредненные резу.иьтаты измерений палряжелпости поля в зависимости от расстояния в диапазоне 12,о-30 кгц (сплошная линия)

Осредненные экспериментальные кривые напряженности поля в зависимости от расстояния, приведенные на рис. 39.5 и 39.6, получены по данным многочисленных измерений [1601, проводившихся в различные периоды времени над морем, вплоть до расстояния 12 ООО км.

На рис. 39.5 средние значения напряженности поля, полученные для дня и смешанной трассы на частоте 18 кгц. сравниваются с формулой идеальной

радиопередачи 300 yW/r и с кривой Е (г) прямой волны, рассчитанной для сферической Земли. С увеличением расстояния экспериментальпыс значения Е превышают в 100-1000 раз и больше значения Е нрямой волны. То же наблюдается на трассах, лежапих полностью в области тени; соответствующие результаты измерений (см. рис. 39.6) осреднены в диапазоне 12,5-30 кгц. Из рис. 39.6 видно, что амплитуда поля может изменяться в разных случаях в несколько раз, причем изменения не зависят от частоты.

Как уже указывалось, в ряде опытов в приземном волноводе принцип взаимности источника и наблюдателя нарушается. На достаточно длинных трассах напряженность поля заметно отличается при замене источника наблюдателем или наоборот, особенно на трассах, лежащих поперек магнитного ноля. Соответствующие данные приведены в табл. 39.1 [763].

При изменении направления распространения на трассе длиной г=8450кль (Гавайи-Зона Канала), лежащей примерно на липии Запад- Восток, среднее значение напряженности поля уменьшалось днем примерно в 10-12 раз, а ночью - в 3,5 раза. В тех же опытах на линии Север-Юг длиной Гр=3820 км (Нью-Йорк-Зона Канала) при изменении направления распространения напряженность поля практически не изменялась.

Аналогичные результаты были получены при исследованиях атмосфериков [764].

Таблица 39.1

Средние значения напряженпости поля, измеренные на линиях Запад-Восток,

Восток-Запад и Север-Юг, Юг-Север

Антиподный эффект. В § 37 было рассмотрено явление усиления поля в окрестности антипода. Этот эффект иллюстрирует зависимость напряженности поля радиоволн (рис. 39.7), полученную в интервале расстояний от нескольких десятков километров до 20 ООО км ([762], см. также [679]). В антиподе амплитуда поля превышает ее значение на экваторе в 6-7 раз. Другие экспериментальные исследования в окрестности антипода на частоте /=19,8 кгц показали, что на расстояниях Дг 40-г200 км в окрестности антипода напряженность поля Е обратно пропорциональна расстоянию от антипода [765]. В периоды местного восхода и захода принимаемые волны приходят преимуш;ественно с одного направления. В остальное время суток наблюдается многолучевая структура поля 1766].

2. Фазовая скорость

Результаты многочисленных экспериментов, в которых в приземном волпо-воде различными методами определялась средняя фазовая скорость низкочастотных (УНЧ и СНЧ) волн в диапазоне частот от 5 гц до ~30 кгц, сведены в табл. 39.2 и 39.3.

Вся эта совокупность данных показывает, что в различных условиях в диапазоне частот />8-10 кгц средняя скорость v отличается от с не более чем на 10 . С уменьшением частоты, при /<56 кгц, отклонение v от с увеличивается, и в области частот / ~ 2-f-4 кгц, где по различным данным в различных условиях A(y/c)~(3-r-6)-10 оно максимально.

Рис. 39.7. Результаты измерений напряженности поля на разных частотах до антипода [682] на различных расстояниях

Точки-/=16,6 кгц; кружки - 17,0 кгц; квадрат - 14,7 кгц; крестик - 20 кгц

Расстояние, км