6 / 15
Рис. 1. Среднеквадратические значения
флуктуаций углов прихода радиоволн с
частотой
f
= 1602
МГц в зависимости от
относительной длины пути в атмосфере
τ
= 1
/
cos
α
:
1
— средние флуктуации;
2
— предельные
флуктуации
Тропосферные вариации уг-
лов прихода радиоволн могут
быть оценены как
σ
фт
=
X
2
√
cos
α
,
(10)
где
X
2
= 1
. . .
3
угл. с. Значение
X
2
= 3
угл. с соответствует пре-
дельным значениям флуктуаций
углов прихода радиоволн.
Поскольку флуктуации углов
прихода радиоволн, обусловлен-
ные тропосферными и ионо-
сферными неоднородностями,
независимы, то общие флукту-
ации углов можно вычислить по
следующей формуле:
σ
2
ф
=
σ
2
фи
+
σ
2
фт
.
(11)
Зависимости среднеквадратического значения флуктуаций углов
прихода радиоволн от относительной длины пути в атмосфере
τ
=
= 1
/
cos
α
для частоты
f
= 1602
МГц, рассчитанные по формулам
(9)–(11), приведены на рис. 1.
Амплитуда радиоволны, проходящей через турбулентную атмосфе-
ру Земли, флуктуирует. В первом приближении [8] логарифм ампли-
туды
I
= ln
E
E
0
(12)
распределен по нормальному закону с нулевым средним. Здесь
E
—
амплитуда поля;
E
0
— амплитуда поля при отсутствии турбулентной
среды. Средний квадрат логарифма амплитуды
I
2
= 2
π
2
k
2
L
∞
Z
0
1
−
k
2
χ
2
L
sin
χ
2
L
k
Φ
n
(
χ
)
χdχ,
(13)
где
k
— волновое число;
L
— расстояние, пройденное волной;
Φ
n
(
χ
)
—
пространственный спектр флуктуаций показателя преломления.
В случае тропосферы выражение для численной оценки среднего
квадрата логарифма амплитуды имеет следующий вид:
I
2
т
=
4
∙
10
−
5
λ
2
cos
α
.
(14)
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2015. № 4 71