УДК 538.566
ПОЛЕ
ЗЕМНОЙ ВОЛНЫ НАД ПРОТЯЖЕННЫМИ НЕОДНОРОДНЫМИ РАДИОТРАССАМИ
М. Г. Дембелов 1, Ю. Б. Башкуев 1, В. П. Мельчинов 2
1
Институт физического материаловедения СО РАН, 670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6
2
Северо-восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова, 677000, г. Якутск, ул. Белинского,
58
Статья
поступила в редакцию 1 ноября 2019 г.
Аннотация. Рассмотрено поле земной волны, которое создается вертикальным
электрическим диполем над неоднородной в электрическом и геометрическом
отношении поверхностью Земли. Такое поле представляет интерес на расстояниях,
когда влиянием на поле отраженных от ионосферы волн можно пренебречь. Для
протяженных радиотрасс (свыше 500 км) для расчета функции ослабления поля
земной волны предложено использовать метод интегрального уравнения Фейнберга
для электрически неоднородных радиотрасс, учитывающих рельеф местности. Данный
метод позволяет выполнять расчеты в ДВ-СВ диапазонах радиоволн над трассами с относительно
«плохой» проводимостью. На начальном однородном участке трассы функция
ослабления рассчитывается по модели «плоской» поверхности Земли с
использованием формул Зоммерфельда.
Ключевые слова: поле земной волны, поверхностный импеданс, функция
ослабления, рельеф радиотрассы.
Abstract. High-precision radio systems use the properties of the propagation of an
electromagnetic field along the Earth's surface. Nowadays the interest remains
in the methods for calculating the amplitude-phase structure of the field over
real radio paths. The main property of the earth wave field is the stability of
the phase structure and diffraction propagation over relatively large
distances. The field of the earth wave is considered which is created by a
vertical electric dipole over an electrically and geometrically inhomogeneous
surface of the Earth. Such waves are called diurnal, they are of interest at
distances when the influence of waves reflected from the ionosphere on the
field can be neglected.
In
the case of an electrically homogeneous radio path, the attenuation function of
the earth wave field is calculated using the Sommerfeld’s formulas for the flat
surface model and the Fock’s series for the spherical surface model. To
calculate the levels of the electromagnetic field and its phase over
geometrically and electrically inhomogeneous radio paths, the most used method
is the numerical solution of the Hufford’s integral equation. The disadvantage
of numerically integrating the Hufford equation is that the range of
applicability of the method is limited in distance due to the loss of accuracy
of calculations. In practice, such a disadvantage is at high frequencies with
"poor" conductivities of the underlying medium. For extended radio
paths, it is proposed to use the method of the modernized Feinberg’s integral
equation for electrically inhomogeneous radio paths taking into account the relief
of the terrain to calculate the function of attenuation of the earthwave field.
This method allows performing calculations in the LF-MF ranges of radio waves
over paths with relatively "poor" conductivity.
Key words: earthwave field, surface impedance, attenuation function, radio path
relief.
Для цитирования:
Дембелов М.Г., Башкуев Ю.Б., Мельчинов В.П. Поле земной волны над
протяженными неоднородными радиотрассами. Журнал радиоэлектроники [электронный
журнал]. 2019. № 11. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/nov19/11/text.pdf. DOI 10.30898/1684-1719.2019.11.11