А.С. Ященко1, К.В. Немчанов2

1,2 Институт радиофизики и физической электроники Омского научного центра СО РАН (г. Омск, Россия)

1 x_rays1@mail.ru, 2 nemchanov141@mail.ru

Постановка проблемы. В настоящее время теория распространения земной волны вблизи однородного диэлектрика полностью сформирована. Известен ряд частных решений, позволяющих производить оценку уровня напряженности поля земной волны как в приближении плоской поверхности, так и с учётом дифракции на сферической поверхности Земли. В реальных условиях подстилающая поверхность, вблизи которой происходит процесс распространения земной волны, представляет собой вертикально-неоднородную среду с произвольным профилем диэлектрической проницаемости.

Цель. Определить значения поверхностного импеданса при разных значениях градиента комплексной диэлектрической проницаемости подстилающей поверхности в диапазоне декаметровых волн.

Результаты. Представлены радиофизические характеристики подстилающей поверхности при разных видах профиля комплексной диэлектрической проницаемости в поверхностном слое почв. Доказана необходимость учёта вертикального распределения влаги при прогнозировании распространения земной волны в декаметровом диапазоне волн.

Практическая значимость. Проведённые расчёты свидетельствуют о необходимости привлечения данных о вертикальном распределении влаги в поверхностном слое почв при прогнозировании процесса распространения земных волн и могут найти применение при решении прикладных задач электродинамики и радиосвязи.

Ященко А.С., Немчанов К.В. Влияние вида профиля влажности поверхностного слоя почв на значение поверхностного импеданса подстилающей поверхности // Электромагнитные волны и электронные системы. 2025. Т. 30. № 4. С. 14−21. DOI: https://doi.org/10.18127/j15604128-202504-02

1. Van der Pol B., Niessen K.F. The Propagation of Electromagnetic Waves over a Plane Earth // Annals of Physics. 1930. V. 6. P. 273–294.
2. Фок В.А. Проблемы дифракции и распространения радиоволн. М: Сов. Радио. 1970. 517 с.
3. Фейнберг Е.Л. Распространение радиоволн вдоль земной поверхности. М: Наука. Физматлит. 1999. 496 с.
4. Макаров Г.И., Новиков В.В., Рыбачек С.Т. Распространение электромагнитных волн над земной поверхностью. М.: Наука. 1991. 196 с.
5. Yashchenko A.S., Bobrov P.P. Impact of the Soil Moisture Distribution in the Top Layer on the Accuracy Moisture Retrieval by Microwave Radiometer Data // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. 2016. V. 54. № 9. P. 5239–5246. DOI 10.1109/TGRS.2016.2559162.
6. Бобров П.П., Миронов В.Л., Ященко А.С. Суточная динамика радиояркостных температур почв на частотах 1.4 и 6.9 ГГц в процессах промерзания и оттаивания // Радиотехника и электроника. 2010. Т. 55. № 4. С. 424–431.
7. Mahmoud S.F., Antar Y.M.M. High Frequency Ground Wave Propagation // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2014. V. 62. № 11. P. 5841–5846. DOI 10.1109/TAP.2014.2346211.
8. Башкуев Ю.Б., Хаптанов В.Б., Дембелов М.Г., Буянова Д.Г., Нагуслаева И.Б., Аюров Д.Б. Поверхностные электромагнитные волны на трассах северного морского пути // Техника радиосвязи. 2019. № 1(40). С. 7–18. DOI 10.33286/2075-8693-2019-40-7-18.
9. Башкуев Ю.Б., Дембелов М.Г., Хаптанов В.Б. Поверхностная электромагнитная волна над сильноиндуктивной средой лёд-солёная вода // Известия вузов. Радиофизика. 2021. Т. 64. № 8-9. С. 611–615. DOI 10.52452/00213462_2021_64_08_611.
10. Башкуев Ю.Б., Ангархаева Л.Х., Буянова Д.Г., Мельчинов В.П. Поверхностный импеданс структуры ««толстый» лед-море» в диапазоне от сверхдлинных до ультракоротких радиоволн // Радиотехника и электроника. 2021. Т. 66. № 10. С. 959–965. DOI 10.31857/S0033849421100041.
11. Бреховских Л.М. Волны в слоистых средах. М.: Наука. 1973. 343 с.
12. Варнаков С.А., Ященко А.С., Кривальцевич С.В., Никифорова А.О. Влияние гранулометрического состава и солёности на вид диэлектрических спектров грунтов // Журнал радиоэлектроники. 2023. № 11. DOI 10.30898/1684-1719.2023.11.15.