Радиотолқындардың таралуы

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 4 бет
Таңдаулыға:

Радиотолқындардың таралуы

Радиобайланыс үшін радиотолқындарды пайдаланғанда радиотолқындардың көзі де, қабылдағыш та көбінесе Жер бетіне жақын орналасады. Жер бетінің пішіні және физикалық қасиеттері, сондай - ақ атмосфераның күйі радиотолқындардың таралуына күшті әсер етеді.

Радиотолқындардың таралуына әсіресе елеулі ықпалын тигізетін - Жер бетінен 100 - 300 км биіктіктегі атмосфераның жоғарғы бөліктеріндегі иондалған газ қабаты. Осы қабаттарды ионосфера деп атайды. Атмосфераның жоғарғы қабаттарындағы ауаның ионизациясын туғызатын - Күннің электромагниттік толқындар шығаруы және Күннен шығатын, зарядталған бөлшектер ағыны.

Ионосфера электр тоғын өткізеді де, кәдімгі металл пластина тәрізді толқын ұзындығы λ > 10 м радиотолқындарды шағылдырады. Бірақ ионосфераның радиотолқындарды шағылдыру және жұту қабылеті жыл мезгілдеріне және тәулік мезгілдеріне қарай күшті өзгереді.

Толқындардың ионосферадан шағылуы арқасында және радиотолқындардың Жердің дөңес бетін орағыта алатын қабілеті арқасында Жер бетіндегі шалғай, тікелей көрінбейтін, орындардың арасында тиянақты радиобайланыс мүмкін болады. Неғұрлым толқын ұзындығы үлкен болса, соғұрлым бұл орағыту күштірек білінеді. Тек 100 м - ден едәуір артық толқын ұзындықтарында ғана, толқындар (орташа және ұзын толқындар) . Жерді орағыту есебінен шалғай аралықтармен радиобайланыс жасауға болады.

Қысқа толқындар (толқын ұзындығының диапозоны 10 - нан 100 м - ге дейін) үлкен қашықтықтарға тарай алатыны ионосферадан және Жер бетінен көп қайтара шағылу есебінен болады. Қысқа толқындардың көмегімен Жер бетінде қалаған шалғай аралықтардағы радиостанциялар арасында радиобайланыс жасауға болады.

Ұзын радиотолқындар Жердің беткі қабаттарында және ионосферада әжептәуір жұтылатын болғандықтан, бұл мақсат үшін жарамсыздау. Алайда шектеулі қашықтықтарда хабарлаушы радтостанцияның қуаты едәуір болғанда бәрінен де сенімді радиобайланыс ұзын толқындарымен қамтамасыз етіледі.

Ультрақысқа толқындар (λ < 10 м) ионосферадан әрі өтіп кетеді де, Жер бетін орағытпайды дерлік. Сондықтан олар тікелей көріну шегінде жатқан орындар арасында радиобайланысын жасау үшін, сондай - ақ ғарыш кемелерімен байланыс жасау үшін пайдаланады.

Радиотолқындардың таралуы олардың толқын ұзындығына тәуелділігі күшті. Қысқа толқындар (λ ~ 10 - 100м) ионосферадан және Жер бетінен қайтара шағылады. Ұзын толқындар (λ > 100 м) Жер бетін бойлай “сырғанайды”. Ультрақысқа толқындар (λ < 10 м) ионосфераны тесіп өтеді.

Радиолокация. Осы кездегі техникада түрлі бөгеттерден радиотолқындардың шағылу құбылысы кең құбылысы қолданылады. Толқын шағылған нәрсені тауып, оның қай жерде екені туралы информация алу сезгіш қабылдағыштар шағылған сигналды тұтады және күшейтеді.

Радиотолқындар арқылы обьектіні тауып, оның тұрған орнын дәл анықтау радиолокация деп аталады. Радиолокациялық қондырғы - радиолокатор (немесе радар) - хабарлаушы және қабылдаушы бөліктерден тұрады. Радиолокацияда аса жоғары жиілікті(10 - 10 Гц) тербелістер пайдаланылады. Қуатты, аса жоғары жиілікті генератор сүйірлене бағытталған толқын шығаратын антеннамен байланысқан. Сонда 10 см - ге шамалас және одан кіші толқын ұзындығымен жұмыс істейтін радиолокаторларда мұндай толқынды параболалық айна түріндегі антенналар шығарады. Метірлік диапозондағы толқындарға арналған антенналар күрделі вибраторлар жүйесі түрінде болады. Бұл жағдайда толқындар интерфиренциясы салдарынан шығарылған толқын сүйірлене бағытталады. Антенна әрбір вибратор жіберген толқын қосыла келе бірін - бірі тек берілген бағытта ғана күшейтетіндей етіп жасалған. Өзге бағыттарда толқындар қосылғанда өзара бірін - бірі түгелдей немесе жартылай өшіреді.

Шығарылған толқынды әлгі толқын шығарушы антеннаның өзі, не басқа қабылдағыш (бұл да сүйірлене бағытталған) антенна тұтады. Радиолокатор шығаратын толқынның бағыты айқын білінетіндіктен, оны радиолокатор “сәулесі ” деп айтуымызға болады. Обьектіге қарай бағыт шағылған сигналды қабылдау мезетіндегі сәуленің бағыты болып табылады.

Нысанаға шейінгі қашықтықты анықтауда сәуле шығарудың импульстік тәртібі қолданылады. Хабарлағыш толқындарды қысқа мерзімді импульстармен шығарады. Әрбір импульстің ұзақтығы секундтың милиондық үлесіндей, ал импульстің аралықтары шамамен 1000 еседей үлкен. Шағылған толқындар тыныс кезінде қабылданады.

R ара қашықтықты радиотолқынның нысанаға дейінгі және қайтқандағы жүріп өтуіне кеткен жалпы t уақытты өлшеу арқылы анықтайды. Радиотолқындардың атмосферадағы жылдамдығы с = 3 · 10 м/с іс жүзінде тұрақты.

Радиотолқындардың шашырауы салдарынан, хабарлағыш тарататын энергияның болымсыз аз бөлігі ғана қабылдағышқа келіп жетеді. Тұтатылған сигналдарды радиолакаторлардың қабылдағыштары миллион-миллион есе (10 ) күшейтеді. Мұндай өте сезгіш қабылдағыш, әлбетте, хабарлағыш импульс жіберіп тұрғанда ажыратулы болуы тиіс.

Қазіргі кезде радиолокация күннен - күнге әр қилы мақсаттар үшін қолданылып келеді. Локаторлардың көмегімен атмосфера ның жоғарғы қабаттарындағы метеорларды бақылайды. Бұлттардан да әрі бақылау үшін ауа райы қызметінде локаторлар пайдаланады. Ақыры локаторлар ғарыштық зерттеулерде қолда нылады. Әрбір ғарышкеменің бортында міндетті түрде бірнеше радиолакатор бар. АҚШ - та және Венгрияда 1946 жылы Ай бетінен шағылған сигналды қабылдау эксперименті іске асырылды. 1961 жылы бұрыңғы кеңестік ғалымдар Шолпан планетасына радиолокация жүргізіп, осы планетаның өз осінен айналу периодын анықтай түсуге мүмкіндік туғызды. Қазіргі кезде Күн жүйесінің планеталарына да локация жасау іске асырылып отыр.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.