Возникновение флуктуаций амплитуды и фазы радиосигнала в турбулентной атмосфере
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: 1 т.26, 2023 года.
Бесплатный доступ
Рассмотрено взаимодействие электромагнитной волны, как детерминированного волнового процесса, распространяющегося в атмосфере и атмосферной турбулентности, как стационарного стохастического волнового процесса. Получено дифференциальное уравнение для флуктуаций эйконала электромагнитной волны. На основе этого уравнения исследовано возникновение флуктуаций амплитуды и фазы электромагнитной волны при распространении радиосигнала в турбулентной атмосфере. В частности, получены и решены дифференциальные уравнения для флуктуаций амплитуды и фазы электромагнитной волны, вызванных турбулентными пульсациями показателя преломления атмосферы. Рассмотрены Фурье-спектры двухточечных корреляций показателя преломления атмосферы, амплитуды и фазы электромагнитной волны. Получены и методом введения функции Грина решены дифференциальные уравнения для этих корреляций. На основе анализа различных волновых диапазонов энергетического спектра атмосферной турбулентности найдены зависимости Фурье-спектров амплитуды и фазы радиосигнала от параметров электромагнитной волны и турбулентности атмосферы.
Турбулентность атмосферы, радиоволны, флуктуации амплитуды и фазы, двухточечные турбулентные корреляции, спектр турбулентности
Короткий адрес: https://sciup.org/140297873
IDR: 140297873 | DOI: 10.18469/1810-3189.2023.26.1.28-37
Список литературы Возникновение флуктуаций амплитуды и фазы радиосигнала в турбулентной атмосфере
- Электродинамика и распространение радиоволн / В.А. Неганов [и др.]. М.: Радиотехника, 2007. 476 с.
- Нестеров В.И. Сравнительный анализ данных о внезапных ионосферных возмущениях // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2018. Т. 21, № 1. С. 17–22. URL: https://journals.ssau.ru/pwp/article/view/7061
- Нестеров В.И. Влияние солнечной активности на фазу принимаемого сигнала ОНЧ-диапазона // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2019. Т. 22, № 3. С. 21–26. DOI: https://doi.org/10.18469/1810-3189.2019.22.3.21-26
- Панин Д.Н., Осипов О.В., Безлюдников К.О. Расчет отражений плоской электромагнитной волны линейной поляризации от границы раздела «воздух – влажная почва» на основе гетерогенных моделей Максвелла Гарнетта и Бруггемана // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2022. Т. 25, № 2. С. 22–27. DOI: https://doi.org/10.18469/1810-3189.2022.25.2.22-27
- 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. С. 20–29. URL: https://journals.ssau.ru/pwp/article/view/7126
- 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. С. 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. С. 122–128. DOI: https://doi.org/10.18469/1810-3189.2022.25.4.122-128
- Татарский В.И. Теория флуктуационных явлений при распространении волн в турбулентной атмосфере. М.: АН СССР, 1959. 548 с.
- Хинце И.О. Турбулентность. Ее механизм и теория. М.: Изд-во физмат. литературы, 1963. С. 195, 228, 287.
- Heisenberg W. Zur statistischen Theorie der Turbulenz // Zeitschrift für Physik. 1948. Vol. 124, no. 7. P. 628–657. DOI: https://doi.org/10.1007/BF01668899
- Karman T.v. Progress in the statistical theory of turbulence // The Proceedings of the National Academy of Sciences. 1948. Vol. 34, no. 11. P. 530–539. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.34.11.530
- Kovasznay L.S.G. Spectrum of locally isotropic turbulence // Journal of the Aeronautical Sciences. 1948. Vol. 15, no. 12. P. 745–753. DOI: https://doi.org/10.2514/8.11707
- Stewart R.W., Townsend A.A. Similarity and self-preservation in isotropic turbulence // Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences. 1951. Vol. 243, no. 867. P. 359–386. DOI: https://doi.org/10.1098/rsta.1951.0007
- Колмогоров А.Н. Локальная структура турбулентности в несжимаемой жидкости при очень больших числах Рейнольдса // ДАН СССР. 1941. Т. 30, № 4. С. 299–303.
- Onsager L. The distribution of energy in turbulence // Phys. Rev. 1945. Vol. 68, no. 11–12. P. 286.
- Weizsäcker C.F.v. Das Spektrum der Turbulenz bei großen Reynoldsschen Zahlen // Zeitschrift für Physik. 1948. Vol. 124, no. 7. P. 614–627. DOI: https://doi.org/10.1007/BF01668898
- Монин А.С., Яглом А.М. Статистическая гидромеханика. Ч. 2. М.: Наука, 1967. С. 205.
