Значение угла Брюстера может быть определено из соотношения

sin 1/1/1-fe, (1.22)

Напряженность вертикально-поляризованного электрического поля в земле и у ее поверхности для отдельных гармоник определяется через характеристики грунта и угол скольжения:

2)/ -cos Y

(1.23)

sin Y -I- 8 -COS* у

При этом необходимо отметить одно важное обстоятельство: плоскость одинаковых амплитуд у преломленной в землю волны будет всегда параллельна плоскости раздела сред, что свидетельствует об убывании по мере углубления в почву, напряженности электрического поля преломленной волны с увеличением глубины проникновения независимо от горизонтальной координаты.

В типичных случаях высокочастотные компоненты ослабляются почвой в 2 раза или более на глубине 10 м по сравнению со значением на поверхности.

1.2.2. МОЩНЫЕ РАДИОПЕРЕДАЮЩИЕ СРЕДСТВА

Радиоэлектронные средства могут быть не только объектами неблагоприятного воздействия МЭМП, но и их источниками (например, радиопередающие средства). При этом независимо от того, используются ли они в качестве системы радиоподавления [15], т. е. создания организованных помех, либо эти помехи создаются непреднамеренно в результате функционирования РЭС, их основные свойства как источников электромагнитных помвх остаются идентичныМИ.

Мощные радиопомехи охватывают достаточно широкий, от десятков герц до десятков гигагерц, частотный диапазон и являются гармоническими сигналами, модулированными по амплитуде и частоте.

Как правило, основным источником мощного электромагнитного излучения любых РЭС является антенна, наиравленно или ненаправленно излучающая поток электромагнитной энергии в Окружающее пространство. Антенны радиолокационных станций (РЛС) в этом отношении наиболее опасные источники мощного излучения, так как обладают свойством концентрировать электромагнитную энергию в определенном направлении (имеют высокий коэффициент направленного действия, который может достигать значений порядка десятков тысяч).

Электромагнитное излучение антенн. Основные характеристики электромагнитного поля определяются его источником, окружающей средой и расстоянием от источника до точки наблюдения. В соответствии с этим окружающее антенну пространство, где существует электромагнитное поле, делится на ближнюю, проме-

жуточную и дальнюю зоны излучения. Вблизи всенаправленной антенны, когда г<Л/2я, свойства поля определяются в основном характеристиками источника и расстоянием от него до рассматриваемой области. Если в антенне генерируется большой ток и низкое напряжение, что свойственно рамочным антеннам, ближнее поле будет в основном магнитным. Для этого случая характерно соотношение

ElH = 120 я (2 ягД),

где Е я Н - напряженности электрического и магнитного полей в окружающем антенну пространстве; г-расстояние от антенны до точки наблюдения; % - длина волны поля излучения.

Для антенны в виде штыря или натянутого над землей провода характерным является малый ток и большое напряжение. В этом случае электрическая составляющая поля вблизи антенны намного превышает магнитную:

Е/Н= 120 я {К/2 яг).

Так, поля Е я Н для излучения провода в ближней зоне

£ = /2яе( гЗ; НЩАяг, (1.24)

где / - ток в проводе (антенне); / - его длина.

В отличие от всенаправленных антенн, для которых ближняя зона распространяется на расстояние г<Л/2я, для широко распространенных зеркальных антенн с диаметром зеркала D граница ближней зоны в главном максимуме излучения определяется расстоянием

(1.25)

В этой зоне (рис. 1.9) излучение концентри)руется в луче почти такого же сечения, как и сечение антенны в ее раскрыве.

елижтя зона

Переходная область

Дальняя вомобая зона

Рис. 1.9. Зоны электро магнитного поля излучения антенн

Интенсивность излучения в центре сечения луча почти в 9 раз больше, чем на его краях [16].

По мере удаления от антенны картина меняется. В случае штыревой антенны интенсивность электрического поля падает пропорционально (1/V) расходуясь на создание магнитной составляющей поля, которая с увеличением расстояния затухает пропорционально (1/г)2. Для рамочной антенны, наоборот, магнитная составляющая затухает пропорционально (1/г), а электрическая - (1/г)2. Такая картина будет наблюдаться до тех пор, пока расстояние не достигнет значения гХ/2л, что соответствует промежуточной зоне формирования полей излучения, которые распространяются и существуют в следующей - дальней зоне.

В общем случае при изотропном излучении граница между промежуточной и дальней зонами определяется расстоянием г 1/2я.

Для дальней зоны излучения характерно соотношение

£/Я = 120я = ?о.

В дальнейшем как электрическая, так и магнитная составляющие поля затухают пропорционально 1/г. В дальней зоне излучения РЭС

Е = yWPG/r, Н - 1/(РС/30)/4яг, (1.26)

где Р - средняя по времени мощность излучения. Для направленных зеркальных антенн область дальней зоны излучения определяется расстоянием

г = 1)2д. (1.27)

Так как РЛС работают в основном в СВЧ диапазоне, то пространство вблизи станций, их антенн или мест утечек является дальней зоной.

Радиолокационное оборудование и связная радиоаппаратура, работающие в диапазоне от низких до высоких частот, могут создавать и внутренние МЭМП через отверстия, неоднородности в экранах линий передачи энергии на антенну или в экранах катодных выводов магнетронов и т. п. По данным, приведенным в [16], напряженности полей утечек могут достигать значений от тысяч до десятков вольт на метр, что говорит о необходимости учета не только внешней, но и внутренней ЭМО.

Формирование ЭМО и ее характеристики. Как и во всех предыдущих случаях, на формирование ЭМО излучающими элементами РЭС проводящие свойства земли будут оказывать саимое существенное влияние. При этом характеристики ЭМО над поверхностью земли и в ее толще существенно отличаются друг от друга.

Поля излучения РЭС над поверхностью земли. Можно выделить три возможных варианта формирования ЭМО над поверхностью земли: в ближней от антенны области без учета поглощающих и отражающих свойств земли (т. е. в зоне прямой видимости ); с учетом отражения от поверхности земли; при распространении радиоволн .над поверхностью земли. Первый из возмож-