Приглашаем посетить сайт

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах
РЕФРАКЦИЯ РАДИОВОЛН

РЕФРАКЦИЯ РАДИОВОЛН

РЕФРАКЦИЯ РАДИОВОЛН (преломление радиоволн) - изменение направленияраспространения радиоволн в неоднородной среде, показатель преломленияк-рой зависит от координат и времени. На плоской границе раздела двух однородныхсред с показателями преломления n₁ и n₂ плоская волна преломляется по Снелля закону преломления , где - угол падения,- угол преломления волны. Амплитуда преломлённой волны зависит от её поляризациии определяется Френеля формулами (см. Отражение, радиоволн).

Наиб. практич. интерес представляют законы Р. р. в неоднородных атмосферахпланет и их спутников. Показатели преломления атмосфер непрерывно меняютсяв пространстве, и траектории радиоволн в них определяются ур-ниями геометрическойоптики. Существует неск. типов и видов Р. р., к-рые характеризуютсяместоположением излучателя и приёмника и свойствами среды распространения. <При расположении приёмника на поверхности планеты, а излучателя - в атмосферепланеты или за её пределами возможны 3 типа Р. р.: истинная, фотограмметрическаяи полная рефракция (соответствующие углы преломления и , к-рыележат в вертикальной плоскости, проходящей через излучатель, приёмник ицентр планеты). Истинная и фотограмметич. рефракция определяются соответственноуглами, лежащими между прямой «передатчик - приёмник» и касательными ктраектории луча в точках излучения и приёма. Полная рефракция характеризуетсяуглом между касательными к траектории луча в точках расположения излучателяи приёмника. Углы ,и связанымежду собой простым соотношением

Каждый тип Р. р. делится на неск. видов: оптич. рефракция, радиорефракция, <тропосферная, ионосферная, регулярная, случайная, к-рые определяются диапазономэл.-магн. волн, характером электрич. свойств среды распространения и еёпространственными и временными изменениями. Характер Р. р. в сферически-слоистыхатмосферах планет определяется величиной отношения радиуса кривизны траекториилуча о к радиусу планеты ,где dn/dh - высотный градиент показателя преломленияатмосферы. Если п уменьшается с высотой (dn/dh П<0. Такая Р. р. наз. положительной, и в атом случае траекторииволн обращены вогнутостью к планете. Если п растёт с высотой, то dn/dh > 0, а R _П < 0. Такая Р. р. наз. отрицательной, <и в этом случае траектории волн обращены к планете своей выпуклостью. Границеймежду положительной и отрицательной рефракциями служит прямая линия , к-рая характеризует отсутствие рефракции в однородной атмосфере (dnldh= 0). Положительная Р. р. делится на разл. виды в зависимости от конкретногозначения dn/dh и R _П. Так. траектории, для к-рых ,характеризуют нормальную рефракцию, а траектории с - критическую, траектории, соответствующие R _П П<4 - повышенную. <Наконец, траектории, для к-рых R _П < 1, характеризуютсверхрефракцию.

Приведённая классификация типов и видов Р. р. соответствует нек-рымср. условиям изменения показателя преломления с высотой. В реальной атмосферепланеты я меняется с высотой по более сложному закону и, кроме того, зависитот горизонтальных координат. В этом случае искривление траектории волныбудет происходить как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостии будет определяться вертикальными и горизонтальными углами Р. р. ЭффектыР. р. в атмосферах планет подробно изучены, и результаты теоретич. и эксперим. <исследований широко используются в практич. приложениях, в частности приопределении координат естеств. и искусств, излучателей.

Лит.: Колосов М. А., Арманд Н. А., Я к о в л е в О. И., Распространениерадиоволн при космической связи, М., 1969; Колосов М. А., Шабельников А. <В., Рефракция электромагнитных волн в атмосферах Земли, Венеры и Марса, <М., 1976. А. В. Шабелъников.