ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2024, № 11 · РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН

Влияние неровной местности на поле земной волны на частоте 10 МГц

М.Г. Дембелов1, С.Н. Бальхаев1, Ю.Б. Башкуев1

1 Институт физического материаловедения СО РАН, Улан-Удэ, Россия
Полный текст DOI: 10.30898/1684-1719.2024.11.29 УДК 538.566 EDN RWLAQU

Аннотация

Рассматривается распространение поля земной волны над плавной нерегулярной в геометрическом отношении местностью. Приведены расчеты модуля функции ослабления поля земной волны над модельной и реальной радиотрассами. Выполнены измерения напряженности поля над неровной местностью на частоте 10 МГц. Расчеты функции ослабления на рельефной трассе выполнены с использованием интегрального уравнения Хаффорда. Численное решение интегрального уравнения применимо для рельефных трасс с перепадами высот, соизмеримых с длиной волны. Сопоставление расчетов с измерениями на реальной гористой трассе на частоте 10 МГц показало удовлетворительную согласованность результатов. Показано, что применимость метода интегрального уравнения для расчета функции ослабления обусловлена расположением геометрической неоднородности от передатчика на расстоянии не менее пяти шагов интегрирования.

  • поле земной волны
  • рельеф радиотрассы
  • функция ослабления
  • поверхностный импеданс
Abstract (in English)

Effect of irregular terrain on the ground wave field at 10 MHz

The propagation of the ground wave field over a smooth geometrically irregular terrain is considered. The calculations of the modulus of the ground wave field attenuation function over model and real radio paths are presented. The field strength measurements over irregular terrain at a frequency of 10 MHz are performed. The attenuation function calculations on a relief path are performed using the Hufford’s integral equation. The numerical solution of the integral equation is applicable to relief paths with elevation differences commensurate with the wavelength. Comparison of the calculations with measurements on a real mountainous path at a frequency of 10 MHz showed satisfactory agreement of the results. It is shown that the applicability of the integral equation method for calculating the attenuation function is due to the location of the geometric inhomogeneity from the transmitter at a distance of no closer than five integration steps.

Для цитирования

Дембелов М.Г., Бальхаев С.Н., Башкуев Ю.Б. Влияние неровной местности на поле земной волны на частоте 10 МГц // Журнал радиоэлектроники. – 2024. – № 11. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.11.29

Литература

  1. Sommerfeld A. Über die Ausbreitung der Wellen in der drahtlosen Telegraphie //Annalen der Physik. - 1926. - Т. 386. - №. 25. - С. 1135-1153.
  2. Weyl H. Ausbreitung elektromagnetischer Wellen über einem ebenen Leiter //Annalen der Physik. - 1919. - Т. 365. - №. 21. - С. 481-500.
  3. Фок В.А. Проблемы дифракции и распространения электромагнитных волн. - М: Советское Радио, 1970. 517 с.
  4. Watson G.N. The diffraction of electric waves by the earth //Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Containing Papers of a Mathematical and Physical Character. - 1918. - Т. 95. - №. 666. - С. 83-99.
  5. Bremmer H. Applications of operational calculus to ground-wave propagation, particularly for long waves //IRE Transactions on Antennas and Propagation. - 1958. - Т. 6. - №. 3. - С. 267-272.
  6. Фейнберг Е.Л. Распространение радиоволн вдоль земной поверхности. - АН СССР, 1961. 546 с.
  7. Макаров Г.И., Новиков В.В., Рыбачек С.Т. Распространение электромагнитных волн над земной поверхностью. - Наука, 1991. 196 с.
  8. Wait J.R. Electromagnetic waves in stratified media. - Pergamon Press, 1970.
  9. Башкуев Ю.Б., Хаптанов В.Б., Дембелов М.Г. Экспериментальное доказательство существования поверхностной электромагнитной волны //Письма в Журнал технической физики. - 2010. - Т. 36. - №. 3. - С. 88-95.
  10. Башкуев Ю.Б., Дембелов М.Г., Хаптанов В.Б. Поверхностная электромагнитная волна над сильноиндуктивной средой лед-соленая вода //Известия высших учебных заведений. Радиофизика. - 2021. - Т. 64. - № 8-9. - С. 611-615.
  11. Hufford G.A. An integral equation approach to the problem of wave propagation over an irregular surface //Quarterly of applied mathematics. - 1952. - Т. 9. - №. 4. - С. 391-404.
  12. Johler J.R. Loran-D phase corrections over inhomogeneous, irregular terrain. - US Department of Commerce, Environmental Science Services Administration, Institutes for Environmental Research, Institute for Telecommunication Sciences, 1967. - Т. 52.
  13. Проскурин Е.П. и др. Распространение радиоволн над электрически и геометрически неоднородными трассами //Проблемы дифракции и распространения волн.-Л.: Изд-во ЛГУ. - 1981. - №. 18. - С. 171-183.
  14. Wang D.D. et al. Hybrid FDTD-PE method for Loran-C ASF prediction with near-source complex topography //IET Microwaves, Antennas & Propagation. - 2020. - Т. 14. - №. 2. - С. 171-176.
  15. Liu J. et al. An effective CFS-PML implementation for cylindrical coordinate FDTD method //IEEE Microwave and Wireless Components Letters. - 2012. - Т. 22. - №. 6. - С. 300-302.
  16. Zhou L. et al. LF ground-wave propagation over irregular terrain //IEEE Transactions on antennas and propagation. - 2011. - Т. 59. - №. 4. - С. 1254-1260.
  17. Башкуев Ю.Б., Дембелов М.Г. Моделирование распространения ДВ-, СВ-, КВ-радиоволн над покрытым льдом морем //Техника радиосвязи. - 2016. - №. 1. - С. 89-101.