ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2001, № 2 · РАДИОТЕХНИКА

Исследование статистических и спектральных характеристик трансатмосферных радиосигналов УКВ-СВЧ диапазона

Т.Е. Рыжкина1, Л.В. Федорова1

1 ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, Москва, Россия
Полный текст EDN MSRYFX

Аннотация

Приводятся результаты модельных исследований фазовых флуктуаций радиосигналов с длиной волны от 8 мм до 1-3 м, обусловленных прохождением через случайно неоднородную атмосферу Земли, включая тропосферу и ионосферу. Рассмотрен случай распространения радиосигнала на трассе Космос-Земля при высотах спутника над поверхностью Земли 500-1000 км, когда сигнал, представляющий собой расходящийся пучок лучей. Исследования флуктуаций фазы, обусловленных влиянием ионосферных неоднородностей, показали, что стандартное отклонение (квадратный корень из дисперсии) фазы растет пропорционально длине волны и на волнах длиной около 1 м может достигать ста и более градусов. При длине волны менее 3-5 см, становятся существенными флуктуации фазы, обусловленные влиянием тропосферных неоднородностей. Для этих флуктуаций стандартное отклонение фазы изменяется обратно пропорционально длине волны и составляет на волне длиной 8-10 мм в наилучших погодных условиях около 10°, а в наихудших - до 50°- 70°. Численные эксперименты по оценке разноса наземных точек с заданной случайной разностью фаз сигналов, принимаемых на спутнике, показали, что этот разнос уменьшается с ростом высоты спутника, стремясь при высотах более 1000-1200 км к постоянной величине, пропорциональной отношению заданной разности фаз к стандартному отклонению фазы. Оценка спектрального уширения сигналов показала, что практически вся энергия сигнала, до 99%, заключена в диапазоне частот 5-6 Гц.

Для цитирования

Рыжкина Т.Е., Федорова Л.В. Исследование статистических и спектральных характеристик трансатмосферных радиосигналов УКВ-СВЧ диапазона // Журнал радиоэлектроники. – 2001. – № 2.

Литература

  1. Татарский В.И. Распространение волн в турбулентной атмосфере. М.; Наука, 1967. 548 с.
  2. Рытов С.М., Кравцов Ю.А., Татарский В.И. Введение в статистическую радиофизику. ч.2. Случайные поля. М.; Наука, 1978.464 с.
  3. Порцелло Л.Дж. Зарубежная радиоэлектроника, N 3, 1972, стр. 15-29.
  4. Казаков Л.Я., Ломакин А.Н. "Неоднородности коэффициента преломления воздуха в тропосфере" в сб. "Распространение радиоволн", М., "Наука", 1975, стр. 5-45.
  5. Колосов М.А., Шабельников А.В., "Рефракция электромагнитных волн в атмосферах Земли, Венеры, Марса", М.6 "Сов. радио", 1976, 219 с.