Моделирование распространения частотно-модулированного сигнала в ионосферной плазме с учетом отклоняющего поглощения и влияния внешнего магнитного поля / Frequency-Modulated Signal in an Ionospheric Plasma with Allowance for the Deflecting Absorption and the Effect of an External Magnetic Field

Бова Ю.И. / Bova, Yu.I.
Автономная некоммерческая организация высшего образования Российский новый университет / RUS Автономная некоммерческая организация высшего образования Российский новый университет
Крюковский А.С. / Kryukovsky, A.S.
Автономная некоммерческая организация высшего образования Российский новый университет / RUS Автономная некоммерческая организация высшего образования Российский новый университет
Лукин Д.С. / Lukin, D.S.
Автономная некоммерческая организация высшего образования Российский новый университет / RUS Автономная некоммерческая организация высшего образования Российский новый университет
Выпуск в базе РИНЦ
Бова Ю.И., Крюковский А.С., Лукин Д.С. Моделирование распространения частотно-модулированного сигнала в ионосферной плазме с учетом отклоняющего поглощения и влияния внешнего магнитного поля // Физические основы приборостроения. 2017. Т. 6. № 4(26). С. 34–45. DOI: 10.25210/jfop-1704-034045
Bova, Yu.I., Kryukovsky, A.S., Lukin, D.S. Frequency-Modulated Signal in an Ionospheric Plasma with Allowance for the Deflecting Absorption and the Effect of an External Magnetic Field // Physical Bases of Instrumentation. 2017. Vol. 6. No. 4(26). P. 34–45. DOI: 10.25210/jfop-1704-034045


Аннотация: Проведено математическое моделирование распро- странения радиоволн в ионосфере с учетом магнит- ного поля Земли, частотной модуляции и влияния частоты соударений электронов на отклоняющее поглощение. Рассмотрены проекции лучей на разные координатные плоскости: на плоскость распростра- нения, боковую плоскость и «вид сверху». Исследо- ваны поглощение радиоволны и расходимость вдоль лучей и влияние этих факторов на ослабление ампли- туды радиосигнала. Расчеты выполнены для дневной и ночной моделей электронной концентрации высо- коширотной ионосферной плазмы. Сопоставлены результаты вычислений в случае обыкновенной и необыкновенной волны.
Abstract: A mathematical simulation of the propagation of radio waves in the ionosphere has been carried out, taking into account the earth’s magnetic field, frequency modulation and the influence of the collision frequency of electrons on deflecting absorption. The projections of the rays onto different coordinate planes are considered: on the propagation plane, lateral plane and «top view». The absorption of the radio wave and the divergence along the rays and the influence of these factors on the attenuation of the amplitude of the radio signal are studied. Calculations are performed for day and night models of electron concentration of high-latitude ionospheric plasma. The results of calculations in the case of ordinary and extraordinary waves are compared.
Ключевые слова: радиоволны, ионосфера, поглощение, расходимость, магнитное поле, частотная модуляция, бихаракте- ристическая система, mathematical simulation, radio waves, ionosphere, absorption, divergence, magnetic field, frequency modulation , радиоволны


Литература / References
  1. Иванов В. А., Иванов Д. В., Лащевский А. Р., Рябова М. И. Исследование дисперсионных искажений широкополосных элементов непрерывного ЛЧМ-сигнала при изменении их длительности сверх критической. // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы, 2014. № 1(20). С. 43-53.
  2. Захаров В. Е., Котова Д. С. Моделирование дисперсионных искажений ЛЧМ-импульсов радиоволн в ионосфере. // Труды XXIV Всероссийской научной конференции «Распространение радиоволн», (29 июня-5 июля 2014; Иркутск) / Иркутск: ИСЗФ СО РАН, 2014. Т. 4. С. 97-100.
  3. Крюковский А. С., Лукин Д. С., Кирьянова К. С. Метод расширенной бихарактеристической системы при моделировании распространения радиоволн в ионосферной плазме. // Радиотехника и электроника, М.: Наука. 2012. Т. 57. № 9. С. 1028-1034.
  4. Крюковский А. С., Лукин Д. С., Растягаев Д. В. Теория пространственной фокусировки видеоимпульсов в диспергирующих средах. // Электромагнитные волны и электронные системы. 2007. Т. 12. № 8. С. 15-25.
  5. Крюковский А. С., Зайчиков И. В. Особенности распространения радиоимпульсов в средах с дисперсией. // Электромагнитные волны и электронные системы. 2008. Т. 13. № 8. С. 36-41.
  6. Кирьянова К. С., Крюковский А. С. Особенности лучевого распространения радиоволн в ионосфере Земли // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2012. № 11. С. 25-28.
  7. Крюковский А. С., Растягаев Д. В., Скворцова Ю. И. Исследование распространения частотно-модулированных пространственно-временных сигналов в неоднородной анизотропной ионосфере //Вестник Российского нового университета. Серия «Управление, вычислительная техника и информатика» / М.: РосНОУ, 2013. Вып. 4. С. 47-52.
  8. Крюковский А. С., Лукин Д. С., Растягаев Д. В., Скворцова Ю. И. Математическое моделирование распространения частотно-модулированных радиоволн в ионосферной плазме // Радиотехника и электроника, 2015, Т. 60. № 10. С. 1001-1009.
  9. Крюковский А. С., Лукин Д. С., Растягаев Д. В., Скворцова Ю. И. Численное моделирование распространения пространственно-временных частотно-модулированных радиоволн в анизотропной среде//Т-Com: Телекоммуникации и транспорт. 2015. Т. 9. № 9. С. 40-47.
  10. Крюковский А. С., Скворцова Ю. И. Математическое моделирование распространения радиоволн в нестационарной плазме с учетом кривизны поверхности Земли и ионосферных слоев. //Вестник Российского нового университета. Серия: Сложные системы: модели анализ и управление. 2016. № 1-2. С. 34-40
  11. Бова Ю. И. Математическое моделирование распространения радиоволн в ионосфере Земли в зависимости от высоты источника излучения //Вестник Российского нового университета. Серия: Сложные системы: модели анализ и управление. 2016. № 3. С. 10-15.
  12. Крюковский А. С., Скворцова Ю. И. Влияние пространственно-временных возмущений ионосферной плазмы на распространение радиоволн. // Известия высших учебных заведений. Физика. 2016. Т. 59. № 12-3. С. 131-135.
  13. Дэвис К. Радиоволны в ионосфере. М.: Мир. 1973. 502 с.
  14. Лукин Д. С., Палкин Е. А. Численный канонический метод в задачах дифракции и распространения электромагнитных волн в неоднородных средах. М.: МФТИ, 1982. 159 с.
  15. ГОСТ 25645.146-89 Ионосфера Земли. Модель глобального распределения концентрации, температуры и эффективной частоты соударений электронов. Часть 1. Таблицы параметров. М.: Издательство стандартов, 1990 год. 30 с.
  16. Крюковский А. С., Лукин Д. С. К вопросу о поле в окрестности каустического острия в ионосферном плазменном слое. // Радиотехника и электроника, 1981. Т. 26. № 6. С. 1121-1126.
  17. Крюковский А. С., Лукин Д. С., Палкин Е. А. Численное сравнение двух асимптотических методов решения задач дифракции волн в плавнонеоднородных средах // Изв. МВ и ССО СССР (Радиофизика). 1986. Т. 29. № 1. С. 79-88.
  18. Крюковский А. С., Растягаев Д. В. О необходимых и достаточных условиях образования каспоидных катастроф. // Распространение и дифракция волн в неоднородных средах. Сб./ М.: МФТИ 1989. С. 56-60.
  19. Крюковский А. С., Растягаев Д. В. Исследование устойчивых фокусировок, возникающих при нарушении симметрии волнового фронта. // Дифракция и распространение электромагнитных волн. Сб./ М.: МФТИ, 1993. С. 20-37.
  20. Казанцев А. Н., Лукин Д. С., Спиридонов Ю. Г. Метод исследования распространения радиоволн в неоднородной магнитоактивной ионосфере. // Космические исследования, 1967. Т. 5. Вып. 4. С. 593-600.
  21. Лукин Д. С., Спиридонов Ю. Г. Применение метода характеристик для численного решения задач распространения радиоволн в неоднородной и нелинейной среде. // Радиотехника и электроника, 1969. Т. 14. № 9. С. 1673-1677.
  22. Крюковский А. С. Равномерная асимптотическая теория краевых и угловых волновых катастроф. Монография. М.: РосНОУ, 2013. — 368 с.
  23. Крюковский А. С., Скворцова Ю. И. Применение теории катастроф для описания пространственно-временной структуры частотно-модулированного сигнала в плазме // Электромагнитные волны и электронные системы. 2013. Т. 18. № 8. С. 18-23.
  24. Дорохина Т. В., Крюковский А. С., Лукин Д. С. Информационная система «Волновые катастрофы в радиофизике, акустике и квантовой механике». // Электромагнитные волны и электронные системы. 2007. Т. 12. № 8. С. 71-75.