Мерцание радиосигнала за счет турбулентности атмосферы

Автор: Клюев Д.С., Волобуев А.Н., Краснов С.В., Адыширин-заде К.А., Антипова Т.А., Александрова Н.Н.

Журнал: Физика волновых процессов и радиотехнические системы @journal-pwp

Статья в выпуске: 3 т.26, 2023 года.

Бесплатный доступ

Обоснование. Турбулентные пульсации показателя преломления в атмосфере приводят к искажениям при прохождении радиосигнала. Это может создать искажение передаваемой информации за счет возникающих пульсаций амплитуды, фазы и интенсивности электромагнитной волны, которая передает радиосигнал. Флуктуации интенсивности радиосигнала приводят к мерцанию радиосигнала на приемной антенне за счет турбулентных явлений в атмосфере, которые представляют собой сложное многофункциональное физическое явление. Цель. Рассмотрена проблема флуктуации интенсивности радиосигнала на приемной антенне за счет турбулентности атмосферы - мерцание радиосигнала. Эта проблема в настоящее время является исключительно актуальной, т. к. существует тенденция активного, негативного вмешательства в процесс качественного прохождения радиосигнала на фоне природно обусловленных турбулентных пульсаций. Методы. Проведен теоретический анализ прохождения радиосигнала через турбулентную атмосферу. Исследована пространственная корреляционная функция флуктуаций интенсивности принимаемого радиосигнала за счет турбулентности атмосферы. Результаты. Введено понятии характеристики мерцания радиосигнала как среднего по сечению приемной антенны значения случайной величины - дисперсии логарифма мощности радиосигнала. Рассчитана модель возникновения флуктуации в случае двух областей в сечении приемной антенны с различными уровнями интенсивности радиосигнала. Найдена корреляционная функция для этой модели. Заключение. На основе разложения в Фурье-спектр двухточечной пространственной корреляционной функции турбулентных пульсаций показателя преломления найдена зависимость характеристики мерцания радиосигнала от волнового числа турбулентных пульсаций атмосферы. Показано, что наибольшее влияние на радиосигнал турбулентность атмосферы оказывает, когда длина электромагнитной волны сравнима с масштабом турбулентных пульсаций.

Еще

Атмосферная турбулентность, радиосигнал, радиоволны, флуктуации интенсивности, двухточечные турбулентные корреляции, фурье-спектр

Короткий адрес: https://sciup.org/140302047

IDR: 140302047   |   DOI: 10.18469/1810-3189.2023.26.3.11-19

Список литературы Мерцание радиосигнала за счет турбулентности атмосферы

  • Концепция глокально-интегрированной инфраструктуры пространственно-территориального развития как основа Генеральной схемы развития сетей связи Российской Федерации в рамках плана мероприятий по направлению «Информационная инфраструктура» программы «Цифровая экономика Российской Федерации» / С.А. Попов [и др.] // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2019. Т. 22, № 1. C. 67–79. DOI: https://doi.org/10.18469/1810-3189.2019.22.1.67-79
  • Некоторые особенности взаимодействия радиосигнала с турбулентной атмосферой / Д.С. Клюев [и др.] // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2022. Т. 25, № 4. C. 122–128. DOI: https://doi.org/10.18469/1810-3189.2022.25.4.122-128
  • Нестеров В.И. Влияние солнечной активности на фазу принимаемого сигнала ОНЧ-диапазона // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2019. Т. 22, № 3. C. 21–26. DOI: https://doi.org/10.18469/1810-3189.2019.22.3.21-26
  • Нестеров В.И. Сравнительный анализ данных о внезапных ионосферных возмущениях // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2018. Т. 21, № 1. C. 17–22. URL: https://journals.ssau.ru/pwp/article/view/7061
  • Потапов А.А. Анализ и синтез топологических радиолокационных обнаружителей малоконтрастных целей на фоне интенсивных помех от земли, моря и осадков как новая ветвь теории статистических решений // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2016. Т. 19, № 4. C. 19–29. URL: https://journals.ssau.ru/pwp/article/view/7126
  • Распространение радиоволн / О.И. Яковлев [и др.]. М.: Ленанд, 2019. 496 с.
  • Кравцов Ю.А., Фейзулин З.И., Виноградов А.Г. Прохождение радиоволн через атмосферу. М.: Радио и связь, 1983. 224 с.
  • Татарский В.И. Распространение волн в турбулентной атмосфере. М.: Наука, 1967. 548 с.
  • Монин А.С., Яглом А.М. Статистическая гидромеханика. Т. 2. М.: Наука, 1967. 720 с.
  • Неганов В.А., Клюев Д.С., Табаков Д.П. Устройства СВЧ и антенны: Теория и техника антенн. Ч. 2. М.: Ленанд, 2020. 728 с.
  • Возникновение флуктуаций амплитуды и фазы радиосигнала в турбулентной атмосфере / Д.С. Клюев [и др.] // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2023. Т. 26, № 1. C. 28–37. DOI: https://doi.org/10.18469/1810-3189.2023.26.1.28-37
  • Электродинамика и распространение радиоволн / В.А. Неганов [и др.]. М.: Радиотехника, 2007. 476 с.
Еще
Статья научная