В.В. Ахияров – к.т.н., ст. науч. сотрудник,  ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН (Москва);  вед. инженер, ОАО «НПК «НИИДАР» (Москва) E-mail: vakhiyarov@gmail.com

Постановка проблемы. При исследовании условий распространения радиоволн в северных широтах возникает задача вычисления множителя ослабления над морской поверхностью, покрытой слоем льда.

Цель. Получить количественные оценки множителя ослабления над двухслойной поверхностью «лед–море» и выяснить условия, при которых возможно распространение поверхностной волны.

Результаты. Показано, что над морской поверхностью, покрытой слоем льда, первый член ряда в дифракционной формуле В.А. Фока соответствует поверхностной волне. Исследовано влияние толщины льда и длины волны на дистанционную зависимость множителя ослабления. Выполнено сравнение расчетов множителя ослабления для плоской и сферической модели земли и показано, что кривизна земли не влияет на ослабление поверхностной волны (в том случае, если она действительно распространяется). Представлены зависимости модуля и фазы нормированного поверхностного импеданса от частоты при фиксированной толщине льда и от толщины льда при фиксированной частоте. Получено, что поверхностный импеданс может иметь не только индуктивный, но и емкостной характер.

Практическая значимость. Показано, что поверхностная волна может эффективно распространяется только при больших отрицательных значениях действительной части относительной диэлектрической проницаемости подстилающей поверхности. Поэтому над однородными по глубине радиотрассами поверхностная волна практически не распространяется.

1. Фок В.А. Проблемы дифракции и распространения электромагнитных волн.М.: Сов. радио. 1970. 520 с.
2. Фейнберг Е.Л. Распространение радиоволн вдоль земной поверхности. Изд. 2-е. М.: Наука. Физматлит. 1999. 496 с.
3. Ахияров В.В. Дифракция метровых и дециметровых радиоволн над земной поверхностью // Электромагнитные волны и электронные системы. 2006. Т. 11. № 9. С. 28−32.
4. Ахияров В.В. Распространение и рассеяние радиоволн // Успехи современной радиоэлектроники. 2008. № 12. С. 3−25.
5. Макаров Г.И., Новиков В.В., Рыбачек С.Т. Распространение электромагнитных волн над земной поверхностью. М. Наука. 1991. 196 с.
6. Wait J.R. On the excitation of electromagnetic surface waves on a curved surface // IRE Transactions on antennas and propagation. 1960. V. 8. № 4. P. 445−448.
7. Hill D.A., Wait J.R. Ground wave attenuation function for a spherical earth with arbitrary surface impedance // Radio Science. 1980. V. 15. № 3. P. 637−643.
8. Wait J.R., Hill D.A. Excitation of the HF surface wave by vertical and horizontal antennas // Radio Science. 1979. V. 14. № 5. P. 767−780.
9. Wait J.R. The ancient and modern history of EM ground-wave propagation // IEEE Antennas Propagation Magazine. 1998. V. 40. № 5. P. 7−24.
10. Кукушкин А.В., Рухадзе А.А., Рухадзе К.З. Об условиях существования быстрой поверхностной волны // Успехи физических наук. 2012. Т. 182. № 11. С. 1205−1215.
11. Мандельштам Л.И., Папалекси Н.Д. О скорости распространения радиоволн // Успехи физических наук. 1944. Т. 26. № 2. С. 144−168.
12. Hill D.A., Wait J.R. Excitation of the Zenneck surface wave by a vertical aperture // Radio Science. 1978. V. 13. № 6. P. 969−977.
13. Hill D.A., Wait J.R., HF Ground wave propagation over sea ice for a spherical earth model // IEEE Transaction on antennas and propagation. 1981. V. 29. № 3. P. 525−527.
14. Hill D.A., Wait J.R. Excitation of the Zenneck surface wave by a vertical aperture // Radio Science. 1978. V. 13. № 6. P. 969−977.
15. Князев Б.А., Кузьмин А.В. Поверхностные электромагнитные волны: от видимого диапазона до микроволн // Вестник НГУ. Сер.: Физика. 2017. Т. 2. № 1. С. 108−122.
16. Терминология распространения радиоволн. Сборники рекомендуемых терминов. № 47 / Под ред. А.А. Пистолькорса. М:. Изд. АН СССР. 1957. 28 с.