Эффекты нагрева нижней ионосферы мощным КВ радиоизлучением. 6. Физический предел нагрева
Автор(ы): Алпатов В. В., Высоцкий А. Г., Гребнев И. А., Деминов М. Г., Репин А. Ю.
Аннотация
Представлены результаты анализа зависимости амплитуды низкочастотных волн B, генерируемых в ионосфере КВ излучением стенда с амплитудной модуляцией, от мощности Wtr, подводимой к антенно-фидерной системе стенда от передатчика. Для этого использована упрощенная модель генерации этого излучения в нижней ионосфере. Для определенности использованы параметры стенда HAARP c несущими частотами 2.75-9.5 Мгц и амплитудной (синусоидальной и квадратной, т.е. с равными интервалами включения и выключения стенда) модуляцией на частоте 3 кГц. Получено, что для синусоидальной модуляции при прочих равных условиях увеличение Wtr приводит к росту B вплоть до некоторого предела, после которого дальнейшее увеличение Wtr не приводит к заметному увеличению B. Это и есть физический предел нагрева нижней ионосферы для генерации низкочастотных волн на частоте модуляции. При прочих равных условиях, на низких несущих частотах (2.75 и 3.25 МГц) амплитуда B больше, чем на более высоких частотах, и физический предел нагрева более отчетлив. Для несущей частоты 2.75 МГц физический предел этого нагрева соответствует современной мощности стенда HAARP Wtr = 3.6 МВт. Для квадратной модуляции ограничение роста B с увеличением Wtr также существует: на фиксированной несущей частоте амплитуда B зависит логарифмически от Wtr почти во всем возможном диапазоне изменения Wtr и несущей частоты стенда HAARP. В результате, для типичных дневных условий амплитуда B не будет превышать 1 пТл даже при увеличении мощности стенда HAARP (Wtr = 3.6 МВт) в 2-3 раза.
Ключевые слова: нижняя ионосфера, нагрев, низкочастотное радиоизлучение, генерация, модель
Heating effects of the lower ionosphere by powerful HF radio emission. 6. Physical limit of heating
Author(s): Alpatov V.V., Vysotsky A.G., Grebnev I.A., Deminov M.G., Repin A.Yu.
Abstract
The article presents the results of the analysis of the dependence of the amplitude of low-frequency waves B generated in the ionosphere by the HF radiation of the facility with amplitude modulation on the power Wtr supplied to the antenna-feeder system of the facility from the transmitter. For this purpose, a simplified model of the generation of this radiation in the lower ionosphere is used. For certainty, the parameters of the HAARP facility with carrier frequencies of 2.75-9.5 MHz and amplitude (sinusoidal and square, i.e. with equal intervals of switching the facility on and off) modulation at a frequency of 3 kHz are used. It is obtained that for sinusoidal modulation, all other things being equal, an increase in Wtr leads to an increase in B up to a certain limit, after which a further increase in Wtr does not lead to a noticeable increase in B. This is the physical limit of heating the lower ionosphere for the generation of low-frequency waves at the modulation frequency. All other things being equal, at low carrier frequencies (2.75 and 3.25 MHz), the B amplitude is larger than at higher frequencies, and the physical limit of heating is more distinct. For a carrier frequency of 2.75 MHz, the physical limit of heating the lower ionosphere with amplitude modulation corresponds to the current HAARP facility power Wtr = 3.6 MW. For square modulation, a limitation on the growth of B with increasing Wtr also exists: at a fixed carrier frequency, the B amplitude depends logarithmically on Wtr in almost the entire possible range of variation of Wtr and the carrier frequency of the HAARP facility. As a result, for typical daytime conditions, the B amplitude will not exceed 1 pT even with an increase in the current value of the HAARP facility power (Wtr = 3.6 MW) by 2-3 times.
Keywords: lower ionosphere, heating, low-frequency radio emission, generation, model
Скачать статью «
Эффекты нагрева нижней ионосферы мощным КВ радиоизлучением.
6. Физический предел нагрева
»