Особенности распространения волн диапазонов СЧ, НЧ и ОНЧ

Волны с длинами от 1 до 10 км, соответствующие диапазону НЧ, а также и ещё более длинные волны, превышают размеры большей части неровностей почвы и препятствий, поэтому при их распространении заметно проявляется дифракция. Благодаря дифракции волны огибают земную поверхность, холмы и даже горные хребты. Поскольку, однако, обогнув высокое препятствие, волны далее распространяются в свободном пространстве прямолинейно, возможно образование «мертвой зоны», в пределах которой прием сигналов затруднен или невозможен. Эта ситуация схематически показана на Рис. 8.

Рис. 8. Явление «мертвой зоны» при дифракции радиоволн

При понижении частоты потери энергии волн при поглощении почвой уменьшаются. По этой причине волны диапазонов НЧ и ОНЧ при одинаковой мощности излучения способны распространяться на большие расстояния, чем более короткие. При мощности радиопередатчиков в десятки кВт напряжённость поля поверхностных волн этих диапазонов достаточна для приема сигналов на расстояниях в тысячи километров.

Пространственные волны этих же диапазонов, если они распространяются в направлении ионосферы, отражаются ею и возвращаются к Земле. Однако здесь в свою очередь происходит отражение от земной поверхности и волны вновь падают на ионосферу. Отражаясь вторично, они достигают еще более отдаленной зоны. Далее возможны и последующие подобные отражения. Такое распространение называется многоскачковым.

Рис. 9. Распространение ионосферной волны

Дальнее ионосферное распространение волн может иметь для радиосвязи негативные последствия, если в зону приема одновременно приходят поверхностные и пространственные волны, как это изображено на Рис. 10. Распространение волн в место приема разными путям называется многолучевым. В пункте В происходит сложение волн – интерференция. При взаимном наложении интерферирующих волн амплитуда суммарных колебаний зависит от угла их взаимного сдвига по фазе, который по указанной выше причине может изменяться.

Рис. 10. Сложение радиоволн вследствие многолучевого распространения

Если волны взаимно противоположны, т.е. угол их взаимного сдвига близок к 180°, то происходит их взаимное вычитание. В случае малого различия волн по величине напряженность результирующего поля падает до малых величин, в результате чего радиоприем может быть сильно затруднен или невозможен.

В диапазонах НЧ и ОНЧ глубокие интерференционные замирания сравнительно редки и радиосвязь обычно устойчива.

Волны диапазона ОНЧ обладают способностью проникать на сравнительно большую глубину в поверхностный слой земли и даже в морскую воду. Это делает возможной связь в диапазоне ОНЧ с подземными и подводными объектами.

Так как потери в почве возрастают с повышением частоты, дальность радиосвязи с помощью поверхностных волн в диапазоне СЧ меньше, чем на НЧ, и обычно не превышает 1500 км. Пространственные волны этого диапазона в дневное время сильно поглощаются в ионосфере, поэтому эффективность радиосвязи на этих волнах понижается. Ночью поглощение меньше и радиоприем при достаточно мощном излучении возможен на расстояниях 2-3 тыс. км.

Между зоной радиоприема поверхностных волн, и более отдаленной зоной приема пространственных волн располагается территория, на которой интенсивность тех и других волн имеют одинаковый порядок величины. По этой причине здесь возможны глубокие интерференционные замирания и радиосвязь оказывается неустойчивой.