Эффекты нагрева нижней ионосферы мощным КВ радиоизлучением.
4. Геометрическая модуляция
Номер: 36 Год: 2022 Страницы: 74-82
4. Геометрическая модуляция
Номер: 36 Год: 2022 Страницы: 74-82
УДК: 550.388.2
EDN: IVWTAF
Автор(ы):
Алпатов Виктор Владимирович1
Высоцкий Андрей Георгиевич1, e-mail: prostovasia53@mail.ru
Гребнев Игорь Анатольевич1
Деминов Марат Гарунович2
Репин Андрей Юрьевич1
Учреждения:
1 - Институт прикладной геофизики им. академика Е.К. Федорова, Москва, Россия
2 - Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова, г. Москва, г. Троицк, Россия
Аннотация:
Представлена упрощенная модель для амплитуды магнитного поля низкочастотных радиоволн на поверхности Земли (?Bgeom), генерируемых в нижней ионосфере при нагреве ионосферы мощным КВ излучением стенда с геометрической модуляцией. Амплитуда КВ излучения стенда не меняется со временем при такой модуляции и пятно излучения стенда (главный лепесток диаграммы направленности антенно-фидерной системы стенда) в нижней ионосфере описывает замкнутую траекторию с низкой частотой, что и является источником генерации радиоизлучения на этой низкой частоте. Элементом модели является отношение амплитуд магнитного поля низкочастотных радиоволн для геометрической и амплитудной модуляций (?Bgeom/?Bamp) на поверхности Земли при прочих равных условиях. Это отношение, по-видимому, получено впервые, содержит только частоту модуляции стенда и геометрические факторы, т.е. зависит от гораздо меньшего числа параметров, чем ?Bgeom или ?Bamp. В разработанной модели учтено, что на расстояниях 70-80 км от стенда происходит захват низкочастотных радиоволн в волновод Земля-ионосфера и отношение ?Bgeom/?Bamp для захваченных волн перестает зависеть от расстояния до стенда. На основе сопоставления с данными экспериментов получено, что модель правильно отражает экспериментально наблюдаемые зависимости ?Bgeom/?Bamp от частоты модуляции стенда F, включая большие расстояния от стенда, где ?Bgeom/?Bamp > 1 на частотах F > 3 кГц с максимумом этого отношения на частоте F ? 6 кГц для круговой геометрической модуляции.
Ключевые слова: нижняя ионосфера, нагрев, низкочастотное радиоизлучение, генерация, модель
Сведения об источниках финансирования: -
1 - Институт прикладной геофизики им. академика Е.К. Федорова, Москва, Россия
2 - Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова, г. Москва, г. Троицк, Россия
Аннотация:
Представлена упрощенная модель для амплитуды магнитного поля низкочастотных радиоволн на поверхности Земли (?Bgeom), генерируемых в нижней ионосфере при нагреве ионосферы мощным КВ излучением стенда с геометрической модуляцией. Амплитуда КВ излучения стенда не меняется со временем при такой модуляции и пятно излучения стенда (главный лепесток диаграммы направленности антенно-фидерной системы стенда) в нижней ионосфере описывает замкнутую траекторию с низкой частотой, что и является источником генерации радиоизлучения на этой низкой частоте. Элементом модели является отношение амплитуд магнитного поля низкочастотных радиоволн для геометрической и амплитудной модуляций (?Bgeom/?Bamp) на поверхности Земли при прочих равных условиях. Это отношение, по-видимому, получено впервые, содержит только частоту модуляции стенда и геометрические факторы, т.е. зависит от гораздо меньшего числа параметров, чем ?Bgeom или ?Bamp. В разработанной модели учтено, что на расстояниях 70-80 км от стенда происходит захват низкочастотных радиоволн в волновод Земля-ионосфера и отношение ?Bgeom/?Bamp для захваченных волн перестает зависеть от расстояния до стенда. На основе сопоставления с данными экспериментов получено, что модель правильно отражает экспериментально наблюдаемые зависимости ?Bgeom/?Bamp от частоты модуляции стенда F, включая большие расстояния от стенда, где ?Bgeom/?Bamp > 1 на частотах F > 3 кГц с максимумом этого отношения на частоте F ? 6 кГц для круговой геометрической модуляции.
Ключевые слова: нижняя ионосфера, нагрев, низкочастотное радиоизлучение, генерация, модель
Сведения об источниках финансирования: -
Эффекты нагрева нижней ионосферы мощным КВ радиоизлучением. 4. Геометрическая модуляция / В. В. Алпатов, А. Г. Высоцкий, И. А. Гребнев [и др.] // Гелиогеофизические исследования. – 2022. – № 36. – С. 74-82. – DOI 10.5425/2304-7380_2022_36_67. – EDN IVWTAF.
Heating effects of the lower ionosphere by powerful HF radio emission. 4. Geometric modulation
Number: 36 Year: 2022 Pages: 74-82
Number: 36 Year: 2022 Pages: 74-82
Alpatov Viktor Vladimirovich1
Vysotsky Andrey Georgievich1, e-mail: prostovasia53@mail.ru
Grebnev Igor Anatolyevich1
Deminov Marat Harunovich2
Repin Andrey Yurievich1
Institutions:
1 - Institute of Applied Geophysics named after Academician E.K. Fedorova, Moscow, Russia
2 - Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation, Troitsk, Moscow, Russia
Abstract
A simplified model is presented for the amplitude of the magnetic field of low-frequency radio waves on the Earth's surface (?Bgeom), generated in the lower ionosphere when the ionosphere is heated by high-power HF radiation from the facility with geometric modulation. The facility HF radiation amplitude does not change with time with such modulation, and the facility radiation spot (the main beam of the facility antenna-feeder system) in the lower ionosphere moves along a closed trajectory with a low frequency, which is the source of radio emission generation at this low frequency. An element of the model is the ratio of the amplitudes of the magnetic field of low-frequency radio waves for geometric and amplitude modulations (?Bgeom/?Bamp) on the Earth's surface, all other conditions being equal. This ratio, apparently obtained for the first time, contains only the modulation frequency of the facility and geometric factors, i.e. depends on far fewer parameters than ?Bgeom or ?Bamp. The developed model takes into account that, at distances of 70?80 km from the facility, low-frequency radio waves are captured into the Earth-ionosphere waveguide and the ratio ?Bgeom/?Bamp for the trapped waves ceases to depend on the distance to the facility as these waves propagate along the waveguide. Based on a comparison with experimental data, it was found that the model correctly reflects the experimentally observed dependences of ?Bgeom/?Bamp on the modulation frequency F of the facility, including long distances from the facility, where ?Bgeom/?Bamp > 1 at frequencies F > 3 kHz with a maximum of this ratio at a frequency F ? 6 kHz for circular geometric modulation.
Keywords: lower ionosphere, heating, low-frequency radio emission, generation, model
Information about sources of financing: -
1 - Institute of Applied Geophysics named after Academician E.K. Fedorova, Moscow, Russia
2 - Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation, Troitsk, Moscow, Russia
Abstract
A simplified model is presented for the amplitude of the magnetic field of low-frequency radio waves on the Earth's surface (?Bgeom), generated in the lower ionosphere when the ionosphere is heated by high-power HF radiation from the facility with geometric modulation. The facility HF radiation amplitude does not change with time with such modulation, and the facility radiation spot (the main beam of the facility antenna-feeder system) in the lower ionosphere moves along a closed trajectory with a low frequency, which is the source of radio emission generation at this low frequency. An element of the model is the ratio of the amplitudes of the magnetic field of low-frequency radio waves for geometric and amplitude modulations (?Bgeom/?Bamp) on the Earth's surface, all other conditions being equal. This ratio, apparently obtained for the first time, contains only the modulation frequency of the facility and geometric factors, i.e. depends on far fewer parameters than ?Bgeom or ?Bamp. The developed model takes into account that, at distances of 70?80 km from the facility, low-frequency radio waves are captured into the Earth-ionosphere waveguide and the ratio ?Bgeom/?Bamp for the trapped waves ceases to depend on the distance to the facility as these waves propagate along the waveguide. Based on a comparison with experimental data, it was found that the model correctly reflects the experimentally observed dependences of ?Bgeom/?Bamp on the modulation frequency F of the facility, including long distances from the facility, where ?Bgeom/?Bamp > 1 at frequencies F > 3 kHz with a maximum of this ratio at a frequency F ? 6 kHz for circular geometric modulation.
Keywords: lower ionosphere, heating, low-frequency radio emission, generation, model
Information about sources of financing: -