Взлётные и посадочные площадки

При распространении земных волн вносимое отдельным участком поглощение зависит от местоположения участка на трассе. Наибольшее поглощение оказывают участки, непосредственно примыкающие к передающей и приёмным антеннам, которые называются «взлётной» и «посадочной» площадками. Ввёл название академик Л.И. Мандельштам.

Это необычное поведение земных волн можно объяснить следующим образом.

Рассмотрим два случая:

1) земля плоская идеально проводящая;

2) земля-полупроводник.

Рисунок – К понятию взлетных и посадочных площадок

Земля - плоская и идеально проводящая.

Согласно принципу Гюйгенса-Френеля в точке В (рис.) формируется поле за счёт суммирования полей вторичных источников, расположенных, например, на плоскости S, перпендикулярной к поверхности земли, причём в т. В напряжённость равна 2Е_св.пр..

Площадки ΔS₁, ΔS₂ расположены на разных высотах и вклад будет определяться расположением , и т.д. Причём у ΔS₁ меньше, чем ΔS₂ . Чем меньше расстояние, тем больший вклад. Следовательно ΔS₁ даёт самый большой вклад в суммарную напряженность поля.

Земля-полупроводник.

Картина меняется. Ослабляющее действие Земли действует сильнее на ΔS₁, чем на ΔS₂. На ΔS₂ почти не сказывается влияние земли, т.е. вклад вносят участки, расположенные на некоторой высоте от поверхности Земли.

Рисунок

Поле в т. приема согласно принципу Г-Ф создается элементарными источниками на поверхности S₁ , проходящий воздух, и элементарными источниками, наведенными волной на поверхности S₂. Существенную роль играют только те источники на поверхности Земли, которые расположены вблизи приемной антенны.

Токи, неведение в Земле являются вторичными источниками и будут тем больше, чем выше проводимость поверхности.

Чем выше проводимость «посадочной площадки», тем больше ЭДС наводится в приемной антенне, расположенной над этой площадкой. Токи на участках Земли вдали от приемной антенны мало влияют на ЭДС.

Особая роль «взлетной» площадки: она находится вблизи передающей антенн, где велика объемная плотность энергии, излученной передатчиком. Если проводимость плохая, то значительная доля общего количества энергии передатчика поглотиться Землей. Это уменьшит интенсивность источников Гюйгенса на S₁ и S₂ , которые создают поле вблизи приемной антенн.

Вдали от передатчика энергия «размазана» по большему объему, основной запас энергии сосредоточен в пространстве над Землей. Потери энергии в Земле на этом участке трассы уменьшают интенсивность источников Гюйгенса только небольшой части поверхности S₁ принимающей и Земли.

Поле в точке приема создается на всей поверхности S₁ и уменьшение интенсивности источников небольшой части поверхности мало влияют на ЭДС в приемной антенне.

Поэтому антенны поля передающих и приемных центров таких линий желательно распологать в районах с высокой проводимостью почвы.

Подобный способ может служить для осуществления радиосвязи между двумя погруженными лодками – это условный пример, ибо она осуществляется другими методами (рис.).

Рисунок - К определению понятий «взлетной» и «посадочной» площадок

На рис.() r>>h – глубина погружения. При распространении в морской воде радиоволн сильно поглощается, поэтому волны по пути r создают ничтожное поле в точке В. Более сильное поле создаётся волной вышедшей на поверхность моря в т. А’ и распространяется как земная волна вдоль поверхности раздела, дойдя до т. В' и затем углубляется в море на отрезок h достигнув второй подлодки в т. В. Путь АА’В’В похож на путь «взлётных» и «посадочных» площадок.