§ 6.3. Определение максимальных применимых частот

Существует несколько методов определения максимальных применимых частот. Все они основаны на использовании данных ионосферных станций о критических частотах и высотах ионосферных слоев.

Частоты волн, отражающихся в случае наклонного и вертикального падения на слой ионосферы с одной и той же электронной плотностью, связаны соотношением (4.48):

Для заданного расстояния передачи величину θ₀ можно определить из геометрических соотношений по схеме рис. 6.1, зная высоту отражения и пользуясь теоремой эквивалентности. Чем выше рабочая частота, тем на большей высоте происходит отражение, поэтому при постоянном расстоянии одновременно с возрастанием f₀ возрастает величина θ₀. Максимальное значение f_θ соответствует отражению волны на высоте, несколько меньшей уровня максимальной электронной плотности, где при вертикальном падении волны отражаются волны частотой 0,9f_кр. Учитывая этот фактор, выражению (4.48) придают следующий вид:

где М - коэффициент пропорциональности между критической частотой и МПЧ для данного расстояния, называемый коэффициентом передачи.

Для коэффициента передачи принята запись, при которой перед буквой М ставится символ слоя, отражающего волны, а после - величина расстояния в километрах, например, F₂-M-3000. В такой записи выражение (6.1) примет вид

Эта запись означает, что МПЧ при связи через слой F₂ на расстояние 3000 км равняется критической частоте слоя F₂, умноженной на коэффициент М для данного расстояния.

Для расчета МПЧ используют "Месячный прогноз распространения радиоволн" [58], в котором публикуются мировые карты F₂-0-МПЧ и F₂-400-МПЧ и номограммы для пересчета МПЧ при других расстояниях скачка.

На карту наносят трассу радиосвязи. Если трасса имеет протяженность не более 4600 км, то связь осуществляется главным образом путем одного отражения волны от ионосферы в середине трассы, и МПЧ определяют для этой точки на карте.

Для трасс большой протяженности расчет сложнее, так как здесь могут одновременно приходить волны, распространяющиеся, например, путем трех или четырех отражений. В этом случае определяют положение так называемых контрольных точек, каждая из которых отстоит на 2000 км от концов радиолинии, и из двух значений МПЧ, полученных для этих точек в предположении, что расстояние скачка равно 4000 км (МПЧ-4000), выбирают меньшее.

Вычисляя подобным образом МПЧ для каждого часа суток, строят суточный график изменения МПЧ (рис. 6.3).

Рис. 6.3. Суточный график изменения МПЧ и НПЧ

Вследствие случайных изменений электронной плотности в отдельные часы критические частоты могут оказаться ниже прогнозированных значений. Для того чтобы вероятность нарушения радиосвязи при случайных изменениях электронной плотности не превышала 10%, работу ведут на оптимальной рабочей частоте (ОРЧ), которая ниже МПЧ и на 15%.

В настоящее время разработан и внедряется в практику более точный метод расчета МПЧ, в котором учитывается влияние неоднородности ионосферы в горизонтальном направлении [12].