Радиотехника » распространение радиоволн
 

Спектрально-временная эволюция низкочастотных пульсаций в микроволновом излучении солнечных вспышек

Представлены результаты анализа низкочастотных пульсаций микроволнового излучения солнечных вспышек на частотах 22 и 37 ГГц. Исследованы несколько микроволновых всплесков, наблюдавшихся в обсерватории Метсахови с временным разрешением 100 и 50 мс. Для получения частотно-временной диаграммы низкочастотных пульсаций применялся метод быстрого преобразования Фурье со скользящим окном и метод Вигнера-Виля. В результате впервые синтезированы динамические спектры низкочастотных пульсаций, которые интерпретированы в терминах собственных колебаний корональных магнитных петель. Из данных наблюдений выделены три типа низкочастотных пульсаций, модулирующих микроволновое излучение вспышек. Во-первых -быстрые и медленные магнитозвуковые колебания с периодами 0,5-0,8 и 200-280 с соответственно. Быстрые магнитозвуковые колебания появляются в виде последовательности узкополосных сигналов с длительностью 100-200 с, положительным частотным дрейфом dню/dt=0,25 МГц/мин и частотным расщеплением дельтаню=0,01-0,05 Гц. Во-вторых -собственные осцилляции корональной магнитной петли как эквивалентного электрического контура. Эти осцилляции имеют период 0,5-10 с и положительный или отрицательный (в зависимости от фазы микроволнового всплеска) частотный дрейф со скоростью dню/dt=8*10{-3} Гц/мин и dню/dt=-1.3*10{-2} Гц/мин, соответственно. В-третьих -модуляция микроволнового излучения кратковременными периодическими импульсами с периодом 20 с. Динамические спектры низкочастотных пульсаций дают важную информацию о параметрах вспышечных магнитных петель: отношении радиуса петли к длине r/LПРИБЛ=0,1, плазменном параметре бетаПРИБЛ=10{-3}, отношении плотностей плазмы вне и внутри петли ро[e]/ро[i]ПРИБЛ=10{-2} и электрическом токе, текущем вдоль петли ПРИБЛ=10{12} А..

Ключевые слова:  

Распространение радиоволн УКВ диапазона через стены зданий, окружающих базовую станцию сотовой системы связи

Приведены результаты эксперим. исследования величины задержки, вносимой стенами зданий, окружающих базовую станцию сотовой системы связи при прохождении радиоволн, а также влияние упомянутых зданий на направление распространения радиоволн. Показано, что наличие таких зданий оказывает существенно влияние на характеристики распространения и должно учитываться при проектировании сотовых систем связи. Библ. 4.

Ключевые слова:  

Обзор исследований при выпадении твердых и жидких осадков

Дан обзор исследований, проведенных с целью определения параметров ослабления и рассеяние радиоволн в сантиметровом и миллиметровом диапазонах гидрометеорами (дождь, снег). Исследования проводились применительно к задачам оценки ложных отражений при снегопаде и дожде, а также определения параметров многослойного снежного покрова и оценки влияния обледенений и налипания снега на характеристики антенных систем. В ряде работ исследуются обобщенные поляризационные характеристики отражений и зависимости яркостной температуры от вида снежного покрова для пассивных радиометров. Даются рекомендации по выбору параметров, обеспечивающему минимальное поглощение сигналов гидрометеорами, и по конструированию антенн, устойчивых к атмосферным условиям. Библ. 84.

Ключевые слова:  

Полноволновое моделирование распространения радиолокационного импульса поверх земной поверхности

Распространение эл.-магн. импульсов, излучаемых наземным радиолокатором вдоль нерегулярной земной поверхности играет значительную роль при мобильной связи, оценке дальности и направления на цель. При решении задачи для монохроматической волны используется обычно метод параболического уравнения. Во временной области задача решается с помощью синтеза Фурье с выделением узкополосных квазимонохроматических сигналов и ультраширокополосных всплесков, не содержащих несущей частоты. В данной статье рассматривается промежуточное полуаналитическое решение, значительно снижающее вычислительные затраты. При этом используется параболическое уравнение Леонтовича-Фока, описывающее медленное изменение амплитуды гармонических пара-аксиальных волн. Даны численные примеры решения задачи для глобального волнового поля, генерируемого монохроматическим гауссовым источником.

Ключевые слова:  

Проверка модели Хилла трансполярного потенциала с помощью наблюдений сети SuperDARN

Для проверки модели Хилла использованы данные сети SuperDARN за периоды, когда по ним хорошо определялся трансполярный ионосферный потенциал Ф[рс]. В модели Хилла Ф[рс] определен как функция скорости и лобового давления солнечного ветра, ММП, электрического поля пересоединения E[r] и проводимости ионосферы СИГМА. Трансполярный потенциал Ф[рс]{SD}, определенный по наблюдениям сети SuperDARN, сравнивался с потенциалом Ф[рс]{H}, определяемым по модели Хилла, для 1317 десятиминутных периодов. Минимум в среднеквадратичной разнице между Ф[рс]{SD}(E[r]) и Ф[pc]{H}(E[r]) достигается при СИГМА=23 См и выборе постоянного члена в потенциале Ф[0]=17 кВ. Некоторые аспекты данных хорошо согласуются с такими значениями СИГМА и Ф[0], включая среднюю величину Ф[pc](E[r]) и что оба набора данных ясно указывают на насыщение при больших значениях E[r]. Однако зависимость от лобового давления в модели Хилла не согласуется с зависимостью, полученной из наблюдений, и приводит к значениям СИГМА.

Ключевые слова:  

Управление оптическим полем с использованием фотонного кристалла

Обзор. Показано, что с помощью фотонных кристаллов (ФК) можно управлять полем излучения и характеристиками прохождения света. Это представляет интерес не только для фундаментальной физики, но и для оптоэлектроники. Новые свойства ФК позволяют в будущем использовать их для миниатюрных плоских световых цепей. Обсуждены последние достижения в этой области. Суммированы свойства известных 2- и 3-мерных ФК. Рассмотрены примеры использования ФК для управления оптич. полем, включающие генерацию на них лазерного излучения, усиление с их помощью сигнала генерации 2-ой гармоники, а также волноводы и линии задержки на основе ФК. Библ. 24. Т. А. Ш..

Ключевые слова:  

Матрично-экспоненциальное представление излучения и распространений волн в анизотропной стратифицированной ионосфере

Эксперим. исследования изучения и распространения сверхдлинных волн в ионосфере, порождаемых высокочастотной модулированной электромагнитной волной в ее нижней части, привели к разработке нескольких моделей этого явления. В данной работе предложен новый вариант модели, основанный на использовании экспоненциально-матричном представлении вектора волны, распространяющейся в анизитропной стратифицированной ионосфере. На основе относительного диэл. тензора, входящего в уравнение Максвелла, и преобразования Фурье получено выражение вектора-столбца собственной матрицы, содержащей экспоненциальные члены. С помощью моделирования получены кривые распределения поля на поверхности земли при источнике излучения, расположенном на высоте 76 км.

Ключевые слова:  

Распространение гауссова пучка в гиротропной среде

Рассмотрено распространение слабо расходящегося гауссова пучка в гиротропной среде перпендикулярно вектору гирации g. Выяснены поляризационные, фазовые и геометрические особенности пучков. При достаточно малой гиротропии среда отклоняет пучки как клин, при достаточно большой – фокусирует или дефокусирует как цилиндрическая линза. Для поляризации поля вдоль g фокусировка автоматически и полностью устраняет дифракционное уширение пучка вдоль того же направления.

Ключевые слова:  

Характеристики ослабления радиоволн в лесной среде

Приведены эксперим. данные о среднем ослаблении радиоволн вертикальной поляризации диапазона 150…700 МГц в лесных средах двух типов: однородном сосновом и смешанном; обнаружены “окна прозрачности” в том и другом типах леса; построена теор. модель для оценки среднего поля в лесу; установлены значения параметра k/2РАДИКАЛ(сигма), при которых ослабление волн минимально. Теор. и эксперим. данные находятся в хорошем согласии, особенно для однородного по видовому составу леса.

Ключевые слова:  

Метод трассировки лучей, основанный на триангуляционном сеточном подходе, и его применение для предсказания распространения радиоволн в городских условиях

Представлена быстрая процедура трассировки лучей, основанная на триангуляционном делении условий распространения радиоволн. В отличие от других ускоренных методов, большинство которых основано на предварительном определении условий видимости, предложенный метод не требует знания условий расположения базовой станции и/или приемных антенн и является более общим методом. Несмотря на то, что триангуляция проводится на двумерной плоскости, предложенный метод применим для трехмерного моделирования,когда имеется соотв. структура данных о городских строениях. Результаты оценки справедливости метода показывают совпадение расчетных и измеренных данных для европейского проекта COST 231. Приведенные примеры подтверждают вычислительную эффективность предложенного метода.

Ключевые слова:  

Частотная зависимость импеданса в низкочастотном диапазоне для двухслойной земной поверхности

Рассматриваются вопросы распространения радиоволн НЧ диапазона вблизи неоднородностей поверхности Земли. Рассчитаны частотные зависимости приведенного поверхностного импеданса для земной почвы, рассматриваемой в виде двух слоев с различными эл. и геометрическими характеристиками. Показано, что компоненты импеданса для обычных характеристик земной поверхности являются осциллирующими функциями частоты. Период осцилляций определяется толщиной и диэл. проницаемостью верхнего слабопроводящего слоя, миним. толщина которого около сотни метров. При наличии эксперим. частотных зависимостей компонент импеданса можно получить эл. и геометрические характеристики слоев поверхности Земли. Библ. 2.

Ключевые слова:  

Нелинейные эффекты при распространении электромагнитных волн в метаматериалах с отрицательными значениями магнитной проницаемости и электрической постоянной

Метаматериалы в которых одновременно существуют отрицательные значения магнитной проницаемости и диэлектрической постоянной часто применяются в виде решеток металлических проволок или решеток резонаторов с расщепленными кольцевыми элементами, а также в виде систем параллельных линий передачи, нагруженных последовательно включенными конденсаторами или параллельно включенными индукторами. Описано моделирование генерации гармоник и параметрические генераторы на основе структур с метаматериалами данного типа, которые используются в качестве умножителей и активных линз.

Ключевые слова:  

Прогнозирование перекрытия помещений и проникновения волн снаружи внутрь помещения в городских условиях при частоте сигнала 1,8 ГГц

Представлена трехмерная модель распространения радиосигналов частоты 1,8 ГГц применительно к системам мобильной связи 3-го поколения, предусматривающим быстрое мультимедийное обслуживание, и дающая возможность планирования использования спектров и отражения сигналов от местных предметов, а также рационального размещения базовых станций. Рассмотрены варианты местностей, обладающих способностью устойчивой цифровой передачи данных также задачи установления каналов связи между этажами зданий. Отмечается, что предлагаемая модель дает возможность достаточного точного выбора местностей для размещения макро-ячеек.

Ключевые слова:  

Анализ структуры грозовых разрядов и сопровождающих их атмосфериков

Рассматривается использование РЛС для исследования структуры грозовых разрядов и прогнозирования атмосфериков, возникающих при грозовых разрядах. Приведены эксперим. данные, полученные с помощью метеорологической РЛС диапазона 10 см. Рекомендуется производить запись отраженных сигналов в буфере по схеме “первый вошел, первый вышел” с выводом содержания буфера на магн. носитель с целью дальнейшего анализа. Библ. 26.

Ключевые слова:  

Параметры стокса рассеянного СВЧ излучения в дожде

Рассматриваются параметры Стокса, характеризующие состояние поляризации принимаемого излучения. Анализируются основные причины появления не нулевых 3-го и 4-го параметров Стокса рассеянного СВЧ излучения в дожде. К ним относятся: несферичность формы капель, наличие предпочтительного направления ориентации осей симметрии и эффекты объемного многократного рассеяния радиоволн каплями дождя. На основе приближенного решения задачи переноса СВЧ излучения Солнца в явном виде получены зависимости всех параметров Стокса от частоты излучения, интенсивности и толщины слоя дождя, углов ориентации капель и угла визирования источника.

Ключевые слова:  

Наземные и космические исследования среднеширотного F-spread

Приведены результаты первого космич. эксперимента СУРА-WIND по изучению особенностей распространения коротких радиоволн при радиопросвечивании околоземной плазмы в условиях развитого среднеширотного F-spread. Обнаружен эффект экранировки сигнала на частоте 4525 кГц, которая была на 0,8 МГц больше минимальной наблюдаемой частоты, определенной по ионограммам наземной станции вертикального зондирования для радиотрассы СУРА-WIND. Этот эффект объясняется влиянием на распространение коротких радиоволн крупномасштабных неоднородностей электронной концентрации ионосферы с характерными размерами в десятки километров, которые обусловливают появление в ионосфере областей с пониженным электронным содержанием, вытянутых вдоль магн. поля Земли, перемежающихся областями с обычным плоскослоистым распределением электронной концентрации. Рассмотрен вопрос об особенностях частотных спектров флуктуаций интенсивности КВ-излучения на космич. радиотрассе СУРА-WIND в условиях развитого среднеширотного F-spread.

Ключевые слова: