Влияние ионосферы на прохождение радиоволн состоит также в их рассеянии на ионизированных неоднородностях, приводящем к флюктуации амплитуды сигнала в диапазоне К > 0,07 м (рис. П.6). Значение коэффициента запаса на рассеяние в ионосфере рассчитывают по эмипирической формуле

= I + 0,47 {к - 0,07), (П.8)

где к - длина юлны, м.

10 в,эл/см

10 m г,щ 6)

Рис. П.5. Электронный профиль ионосферы (а) и зависимость потерь на поглощение радиоволн в ионосфере от частоты (б).

Кроме того, потери в ионосфере вызваны вращением плоскости поляризации волны (эффект Фарадея) (рис. П.7) 14]. При наличии магнитного поля Земли ионосфера оказывается средой с двойным лучепреломлением: радиоволна, распространяющаяся через нее, расщепляется на две составляющие (нормальные волны) - обыкновенную и необыкновенную. Эти составляющие распространяются в ионосфере с разными фазовыми скоростями, и поэтому после прохождения некоторого расстояния между ними появляется фазовый сдвиг, который приводит к поюроту плоскости поляризации суммарной волны. При движущемся излучателе (например, передатчик на спутнике) непрерывно вращается плоскость поляризации. Сигнал, принятый линейно-поляризованной антенной, испытывает поляризационные замирания.

Суммарные потери в ионосфере

б он [дБ] = + брасс + бф, (П.9)

где Впогл потери на поглощение в ионосфере, определяемые из рис. П.5. б;

Вр = 10 Ig Vi (П. 10)

- потери рассеяния в ионосфере; Vi определяется формулой (П.б); Вф - потери в ионосфере, вызванные эффектом Фарадея (рис. П.7).

При определении мешающего действия работающих космических станций пользуются понятием плотности потока мощности, которую рассчитывают по формуле

1 = Ро + 10 Ig А/о + Сг -10 Ig Ш + V, (П. 11)

где Ро - спектральная плотность мощности передатчика ИСЗ, дБВт/Гц; С/ - коэффициент усиления передающей антенны в направлении ф, дБ; V - множитель ослабления, определяемый формулой (П.5), дБ; d - расстояние между источником и приемником помех, м; А/о == 4 кГц - контрольная полоса частот.

гоол,т .7

3 Г,ГП(

Рис. П.6. Зависимость средней флюктуации амплитуды от длины волны.

Рис. П.7. Зависимость потерь в ионосфере, вызванных эффектом Фарадея, от частоты

При ЭТОМ максимальная плотность потока мощности мешающего сигнала

Wa. 1дБВт/м] = Ро + 10 IgA/o + Gr - 10 Ig Ш\

(П..12)

Мешающий сигнал может приходить к приемной антенне с различных направлений и испытывать различное ослабление. Когда антенна станции, расположенной на по-

верхности Земли, и бортовая антенна ИСЗ точно направлены друг на друга, координаты этих станций, а также азимута и угол возвышения направления осей главных лепестков антенн связаны следующими соотношениями:

cosa-sinHc3 sin

t=arccos--, (П.13)

созисз cos

1тз 5= arcsin (sin cos а + cos sin а cos Л), (П. 14)

£ = ?1-£исз. (П. 15)

а = arccos (К, cos р) - Р, (П. 16)

- Kr-R {R (П. 17)

где ?1 - соответственно широта и долгота станции, находящейся на поверхности Земли; Н, Ысз, Ысз - соответственно расстояние от поверхности Земли, широта и долгота точки пространства, в которой находится ИСЗ; R = 6,37 10 м - радиус земного шара. Формулы (П. 13) - (П. 17) не накладывают никаких ограничений на форму и наклонение орбиты. Расстояние между антеннами

d== R V\+ К, -2Кг cos I cos tjKr. (П. 18)

Расчет произвольной ориентации антенн наземной станции приведен в работе [1].

Разработаны нормы МККР.15] на максимально допустимые плотности мощности излучения. В них оговорена предельно допустимая плотность потока мощности, создаваемая у поверхности Земли излучением космической станции в любых условиях и при любых методах модуляции в любой полосе шириной 4 кГц при различных углах прихода над горизонтальной плоскостью. Нормы МККР на плотность потока мощности, рассчитанные из условий защиты фиксированных служб, работающих в пределах прямой видимости, представлены в табл. П.2.

Пример п.1. Определить плотность мощности помехи, излучаемой ИСЗ в полосе 4 кГц, на входе приемника при следующих исходных данных: максимальное расстояние между источником и приемником помех d - 4350 км; спектральная плотность мощности передатчика помех ИСЗ Ро = -31,1 дБВт/Гц; коэффициент усиления передающей антенны по уровню половинной мощности = , = -4-17,1 дБ; рабочая частота/q = 4 ГГц; метеорологические условия на участке Земля - ИСЗ: вид осадков - дождь, протяженность I = 10 км, интенсивность 4 мм/ч.