6.6: Іоносфера та комунікації

Last updated

Oct 26, 2022
Save as PDF
- 6.5: Передача прямої видимості
- 6.7: Зв'язок із супутниками

$\newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} }$

$\newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

Цілі навчання

Описує відображення сигналів іоносфери.

Якби ми обмежилися комунікаціями прямої видимості, бездротовий зв'язок на великі відстані, як зв'язок від корабля до берега, був би неможливим. На рубежі століть Марконі, винахідник бездротової телеграфії, сміливо спробував таку міжміську зв'язок без будь-яких доказів - емпіричних або теоретичних - що це можливо. Коли експеримент спрацював, але тільки вночі, фізики насміхалися, щоб визначити чому (використовуючи рівняння Максвелла, звичайно). Саме Олівер Хевісайд, фізик-математик з сильними інженерними інтересами, висунув гіпотезу, що невидиме електромагнітне «дзеркало» оточує землю. Він мав на увазі, що на оптичних частотах (і інших, як виявилося) дзеркало було прозорим, але на частотах, які використовував Марконі, воно відбивало електромагнітне випромінювання назад на землю. Він передбачив існування іоносфери, плазми, яка охоплює землю на висотах.

$2R\arccos \left ( \frac{R}{R+h_{1}} \right ) \nonumber$

який коливається між 2,010 і 3000 км, коли ми підставляємо мінімальну та максимальну іоносферні висоти. Ця відстань не охоплює Сполучені Штати і не перетинає Атлантику; для трансатлантичного спілкування потрібно принаймні два роздуми. Затримка зв'язку, що зустрічається при єдиному відображенні в цьому каналі, є

$\frac{2\sqrt{2Rh_{i}+h_{i}^{2}}}{c} \nonumber$

який коливається в межах від 6,8 до 10 мс, знову невеликий часовий інтервал.