Углы возвышения и требования к диаграммам направленности антенн

В диапазоне коротких волн при работе на частотах, близких к оптимальным, в точке приема поле обычно формируется несколькими волнами, претерпевшими различное число отражений от ионосферы. В разные сезоны и периоды суток соотношение между уровнями напряженности поля отдельных волн меняется. Поэтому для поддержания устойчивой работы антенны на передаче и приеме должны обеспечить интенсивное излучение и прием в направлении спектра углов, соответствующих волнам с наибольшими амплитудами. Выбор наклона и ширины диаграмм направленности антенн в вертикальной плоскости рекомендуется производить с учетом, как средних значений углов наклона траектории ∆_ср так и возможных флуктуации относительно ∆_ср. Средние значения углов ∆_ср рассчитываются исходя из регулярных суточных и сезонных изменений действующих высот отражения. Верхняя граница углов ∆_ср определяется максимально возможным наблюдаемым числом отражений от слоя F2 на данной трассе в периоды, когда высота этого слоя максимальна. Нижняя граница ∆_ср для всей линий обычно принимается около 2...3^ο. Траектории с более низкими углами малоэффективны из-за сильного ослабления в ионосфере и влияния Земли. Для трасс протяженностью более 2000...3000 км нижняя и верхняя границы углов ∆_ср рассчитанных с учетом реально наблюдаемых траекторий, приведены в табл.10.2.

Флуктуации углов наклона траекторий относительно средних значений во многих случаях весьма существенны. Они обусловлены различными причинами, одна из которых состоит в непрерывном случайном изменении высоты расположения отражающего слоя, другая - в том, что отражающая область ионосферы, имеющая горизонтальные размеры в несколько сотен километров часто не является сферически-слоистой.

Таблица 10.2

Нижняя и верхняя границы углов возвышения

Длина трассы, км	∆οmin	∆οmax	Виды траекторий
2000…3000	2…3	20	1F,2F
3000…4000	2…3	15…18	1F,2F
5000…7000	2…3	10…12	2F,3F
7000…10000	2…3	10…12	3F,4F,5F

Поэтому в формировании принимаемого сигнала участвует попеременно или одновременно несколько областей ионосферы. Такой характер распределения даже при приеме одного луча приводит к распределению энергии волны в широком секторе углов, т.е. к флуктуациям углов наклона траекторий. При многолучевом приеме флуктуации углов наклона присущи каждой из траекторий и секторы углов, в которых, распределена энергия волны, могут частично или полностью перекрывать друг друга. Для расчета и проектирования коротковолновых линий связи и вешания необходимо располагать количественными данными о возможных флуктуациях углов ∆ на различных трассах в различные периоды времени. Такие данные, полученные в результате измерений на среднеширотных радиолиниях, приведены в табл.10.3. Они характерны для модели 1 распространения, когда в точке приема наблюдается однолучевой прием волны, отраженной от слоя F2 ионосферы.

Таблица 10.3

Флуктуации углов наклона траекторий в градусах за период

Из данных табл.10.3 видно, что сравнительно малые флуктуации углов наклона траекторий относительно средних значений имеют место только в летнее дневное время. Для ночных периодов характерны флуктуации на значительную величину, особенно в зимнее время, когда энергия волны распределяется в очень широком секторе углов, как на коротких, гак и на длинных трассах. Приведенные величины могут использоваться для оценки флуктуации ∆ при всех возможных уровнях солнечной активности.