Радиоволны и ионосфера

Автор tech-inform24. Опубликовано в Выбор редакции

Опубликовано Сентябрь 23, 2018 |

Сделавшее первые робкие шаги на рубеже прошлого и позапрошлого веков, радио, наряду с автотранспортом, авиацией, использованием атомной энергии и исследованием космоса, стало основной приметой, символом века. Ни одна область знаний немыслима сейчас без радио, оно стало едва ли не основным инструментом исследований.

Наука о радиоволнах сравнительно молода. Дата ее рождения 1887 год. Проведя серию простых и изящных экспериментов с искровым разрядом, Г. Герц доказал тогда, что электромагнитные волны, предсказанные Дж. К. Максвеллом почти за тридцать лет до этого, действительно существуют. В России практическое значение опытов Герца оценил А. С. Попов: в 1896 году он передал первую в мире радиограмму на расстояние в 250 м.

В 1898 году итальянский радиотехник и предприниматель Г. Маркони, работавший в Англии, установил радиосвязь с Францией через Ла-Манш, а в 1901 году осуществил передачу радиосигнала через Атлантический океан. Так было положено начало радиосвязи на большие расстояния.

Вскоре А. Кеннели в Америке и О. Хевисайд в Англии независимо друг от друга высказали предположение: в верхней атмосфере Земли существует электрически проводящий слой, от которого отражаются радиоволны. Позднее слой этот был назван ионосферой.

Развитая в начале века теория электромагнитных волн предсказывала, что для радиовещания на большие расстояния длинные волны предпочтительнее коротких. Поэтому в 20-х годах развивалось радиовещание именно на таких волнах. Поскольку государственные радиостанции использовали длинные волны, то коротковолновые диапазоны целиком были оставлены любителям для связи на небольшие расстояния.

Друзья, если вас интересует sdr radio, то получить всю необходимую информацию вы сможете на интернет-ресурсе www.hfrelectronics.com.

Но к великому удивлению и восторгу, любители вскоре поняли, что, используя свои маломощные передатчики, они могут передавать сигналы даже через Атлантику! Причем чем выше была частота радиоволны, тем выше уровень принимаемого сигнала.

Возможность радиосвязи на коротких волнах вновь привлекла внимание исследователей к слою Кеннели — Хевисайда, как тогда называли ионосферу. Блестящие эксперименты в 1926 году выполнил английский профессор Э. В. Эплтон и его ученики. Они использовали очень медленное изменение частоты передатчика. В точку приема приходила как отраженная от ионосферы волна, так и прямая, распространявшаяся вдоль земной поверхности.

При изменении частоты волны в точке приема чередовались максимумы и минимумы, связанные с интерференцией двух волн. Зная число максимумов, приходившихся на заданный диапазон изменения частоты, легко определить высоту отражения радиолуча. Позднее, в 1947 году Э. В. Эплтону была присуждена Нобелевская премия за выполненные им ионосферные исследования.

Одновременно с Эплтоном провели эксперименты Дж. Брайт и М. А. Тьюв в Америке. Они посылали вверх короткий радиоимпульс и через некоторое время принимали отраженное от ионосферы эхо. Измеряя время задержки и полагая, что радиоволны распространяются со скоростью света, они определили высоту, на которой произошло отражение радиоимпульса. Идея эта позднее легла в основу импульсного метода зондирования ионосферы, он стал применяться во всем мире.

Ныне существует глобальная сеть ионосферных станций, которые синхронно — раз в 15 минут — посылают серию импульсов на разных частотах и регистрируют время задержки на ионограммах. Затем предварительно обработанные результаты поступают в Мировые центры данных для дальнейших обобщений.

Актуальные новости из мира Hi-Tech, которые нужно знать: