Современная электроника №7/2019

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 65 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 7 2019 тельность полного затмения в Баренц- бурге составляла 2 мин 30 с. На рисунке 3 представленыусреднён- ные (10 мин) АЧХ поля атмосфериков для двух обсерваторий в различныефазы затмения. Во времямаксимальнойфазы затмения наблюдается уменьшение зна- чения критической частоты волновода Земля – ионосфера F кр ~ 1500 Гц. После окончания затмения значение критиче- скойчастотырастёт, что связано с иони- зациейионосферыипоявлениемD-слоя. Вариации геомагнитного поля На рисунке 4 представлена зависи- мость АЧХ поля атмосфериков от гео- магнитных возмущений и времени восхода и захода Солнца. Для анали- за характеристик поля атмосфериков были выбраны три смежных дня наблю- дений 24–26.10.2017 г. с повышенной активностью геомагнитного поля [12]. Вариации геомагнитного поля (±500 нTл) в период неосвещённой ионосферы (24.10–25.10) совпали с уменьшением значения критической частотыволновода с величины ~ 1500 Гц до ~ 1300 Гц (см. рис. 4а), и с уменьше- нием девиации критической частоты на ~ 100 Гц (ночь 25.10 и 26.10). Приведённые особенности поведе- ния критической волны подтверди- ли результат, отмеченный авторами в работе [11] о том, что геомагнитное поле существенно влияет на свойства волновода на ночной стороне и почти не влияет на дневной. Вариации критической частоты волновода Земля – ионосфера Получение экспериментальным спо- собом значения критической часто- ты волновода Земля – ионосфера зна- чительно облегчает исследователям задачу оптимального выбора модели ионосферы, так как критерием пра- вильности выбора считается совпаде- ние расчётных значений параметров ионосферы с экспериментальными данными. В алгоритм обработки экс- периментальных данных входит опе- рация вычитания из поля атмосфери- ков значения амплитуды прямой вол- ны для каждой спектральной линии. В результате получаем только амплиту- дысигналов, отражённых от ионосферы, что позволяет выделить вариации кри- тическойчастотыволновода иоценить высотыотражающего слоя ионосферы. Еслииспользовать простейшуюмодель волновода Земля –ионосфера (плоский резонатор, α – высота отражающего слоя в километрах), то критическая частотаи размерыволновода определяются следу- ющим соотношением [13]: , 3 × 10 –5 5 × 10 –5 2 × 10 –5 4 × 10 –5 3 × 10 –5 1 × 10 –5 2 × 10 –5 1 × 10 –5 2,5 × 10 –5 4,5 × 10 –5 1,5 × 10 –5 2,5 × 10 –5 1,5 × 10 –5 3,5 × 10 –5 0,5 × 10 –5 0,5 × 10 –5 0 0 H, H, 1000 2000 3000 4000 5000 Спектр 20 марта 2015 в 10:25 Спектр 20 марта 2015 в 10:15 Спектр 20 марта 2015 в 10:35 Спектр 20 марта 2015 в 10:30 Спектр 20 марта 2015 в 11:00 Спектр 20 марта 2015 в 10:40 6000 7000 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 Частота, Гц Частота, Гц Рис. 3. Усреднённые АЧХ поля атмосфериков в различные фазы затмения 20.03.2015 г.: а) обс. Ловозеро; б) обс. Баренцбург а б Рис. 4. Зависимость спектра поля атмосфериков от гелиогеофизических условий: а) сонограмма поля атмосфериков ( Δ F =600–2200 Гц, обс. Ловозеро); б) вариации геомагнитного поля Земли; в) линии восхода и захода Солнца Освещённость Солнцем 24.10.2017–26.10.2017 0:00 100 75 50 25 0 Высота, км 12:00 12:00 12:00 0:00 0:00 10821 10621 10421 10221 Время, ч 1800 1400 1000 600 Частота, Гц Амплитуда, нТл 24.10.2017 25.10.2017 26.10.2017 1,5 × 10 –4 0,5 × 10 –4 0,0 × 10 –4 –0,5 × 10 –4 –1,0 × 10 –4 1,0 × 10 –4 а б в (1)