> Техника, страница 16 > Атмосферные помехи

Атмосферные помехи

Атмосферные помехи. Помехи в радиотехнике — электромагнитные возмущения при радиоприеме, отличающиеся от возмущений, производимых радиопередающими устройствами. А. п. получают свое происхождение где-то в атмосфере и зависят от ее особенностей и совершающихся в ней изменений. А. п.(в англо-американской литературе они именуются также статиками или Х-ами, во франц. — паразитами) являются серьезнейшей помехой при всякого рода связи; граница слышимости дальних радиостанций в настоящее время определяется степенью А. п. в заданных условиях [вернее,

отношением: (смотрите Радиоприем)].

Нахождение способов борьбы с А. п. при радиоприеме доныне является серьезнейшей из еще неразрешенных проблем радиотехники.

А. п. производят в телефоне приемника разнообразные шумы и трески, которые группируются в следующие категории:

1) «треск» — громкий и внезапный, появляющийся отдельными группами; причиной его являются близкие или отдаленные грозовые разряды; 2) «шипение и свист» — длящийся свистящий шум; встречаются сравнительно редко и вызываются главным образом непосредственным соприкосновением заряженных частиц газа с антенной («статические помехи»); 3) «скрип» — длящийся треск; именно последняя категория А. п. наблюдается почти всегда и, меняясь по своей силе, оказывает наибольшую помеху радиоприему; эта категория А. п. вызывается, вероятно, процессами, происходящими в верхних слоях атмосферы.

Производящиеся последние 15 лет исследования А. п. велись в трех направлениях: 1) определения числа и силы помех в зависимости от длины волны, места приема и состояния атмосферы; 2) изучения направлений, откуда приходят А. п.; 3) определения характера отдельных помех. Эти исследования, вначале производившиеся отчасти методом параллельных омов (смотрите Компараторы), в последние годы ведутся помощью более совершенных компараторов и ондуляторов (смотрите), особенно пригодных, ибо они отмечают не только число, но и относительную величину А. п. На фигуре 1 представлена запись А. п. 18 июля 1927 г. в Москве, в Гос. эксперим. эл.-техн. ин-те, на волне 1 000 ж. Так как А. п. являются доминирующими среди помех вообще, то характеристикой интенсивности А. п. в данном месте может считаться напряженность поля

_л_/L/iV-_j —L·-

Фигура 1. Радио-помехи в 5 ч. 50 метров 18/VII 1927 г. электромагнитных волн мешающего характера; на практике измеряют нек-рую величину, находящуюся в известном отношении к напряженности (рабочего) радиополя (смотрите Компараторы).

Исследования Остина и др. показали, что сила А. п. во всех местах земного шара возрастает приблизительно пропорционально длине волны.

Изучение зависимости А. п. от местности дает указания, что на всех волнах замечается сильное увеличение А. п. по мере уменьшения географической широты. Как общее правило, берега значительно меньше подвержены А. п., чем местности, расположенные внутри континента (пример: для ответственного приема Америки в Берлине оказалось наиболее выгодным устроить приемную радиостанцию за 400 км от Берлина, на берегу моря). В гористой местности атмосферные помехи усиливаются.

Замечена тесная связь А. п. с повторяемостью грозовых явлений в данном месте; местности с малым средним числом гроз в год дают всегда достаточно благоприятные условия для работы приемной радиостанции.

Зависимость силы А. п. от высоты местности выражается в возрастании интенсивности А. п. с высотой места. Однако наблюдения А. п. в голых или изолированных проводах, закопанных под землей, указывают на отсутствие резкой разницы в числе и силе атмосферных помех сравнительно с обычными на земле.

Ясной зависимости А. п. от метеорологических факторов (облачность, влажность, скорость ветра и т. д.) пока не существует. Устеновлено лишь появление сильных А. п. при барометрических депрессиях; А. п. совпадают по направлению с азимутом местности, имеющей в данный момент пониженное давление. В 1927 г. в Америке на морских судах начали применять определение помощью пеленгаторов (смотрите) направления А. п., чтобы до известной степени узнать путь движения циклонов и т. д. При всякого рода резких изменениях погоды замечается усиление А. п.

Связь А. п. с явлением северного сияния пока недостаточно ясна; при солнечных затмениях всегда наблюдается уменьшение атмосферных помех с наступлением темноты и постепенное возвращение к прежней величине по окончании затмения.

Периодические изменения А. п. бывают двух родов: а) с у т о ч н ы е, представленные кривыми на фигуре-2: сплошной линией — для зимнего времени, пунктирной — для летнего; влияние длины волны на ход этой периодичности незначительно; от местности

Фигура 2. Суточные колебания А. п.: кривая а — зим-I ний тип, кривая b — летний тип. последняя также почти не зависит; б) г о-д о в ы е, независящие от длины волны и местности и характеризующиеся (подтверждено наблюдениями в Сев. Америке и Германии) кривыми на фигуре 3: сплошная линия·— для наблюдений в 15 часов, пунктирная— в 9 час.; J—интенсивность А. п.

Определение направления А. п. может производиться обычными технич. пеленгаторами, предпочтительно односторонними. Путем таких исследований выяснилось, что, например: 1) очаг А. п. для Северной Америки лежит в Мексике, для Зап. Европы— в европейской части СССР (особенно в летние месяцы); 2) существуют суточные и

годичные периодические изменения направления А. п.; чаще^-всего в утренние часы направление главных А. п. лежит в плоскости север — юг, в то время как около полудня это направление склоняется к востоку; 3) летом А. п. почти всегда имеют резко выраженное направление; 4) существует целый класс А. п. (в том числе все названные первой категорией — смотрите выше «треск»), не имеющих направления.

Изучением самого процесса разряда атмосферного электричества занялись лишь в последние годы, причем наблюдения производились помощью трубки Брауна и специальных электронных осциллогра фов (смотрите). В результате наблюдений найдены две группы атмосферных разрядов: а) апериодические — средняя продолжительность их 3,1.10^-3 ск. и б) периодические, со средним временем 1,9.10^-3 ск. Формы кривых атмосферных разрядов в функции времени представлены на фигуре 4.

При коротковолновом приеме А. п. значительно меньше, чем, отчасти, и объясняются успехи радиосвязи на таких волнах (3,5 до 100 м). При коротких волнах характер А. п. также несколько меняется: они становятся резче и более кратковременными: почти совершенно пропадает наиболее затрудняющая радиоприем третья категория (смотрите выше) А. п.; нет резкой разницы в распределении А. п. по часам суток; только после захода солйца число А. п. увеличивается. Остальные зависимости А. п. при коротких волнах пока еще не выяснены.

Математически А. п. могут быть представлены в виде интеграла Фурье, охватывающего весь спектр частот, в котором должен быть все длины волн от нуля до бесконечности. Т. о.

Фигура 4. Формы отдельных А. п.: а — апериодические, Ь — периодические. при определенной настройке на волну сигнала приемной радиостанции всегда существует энергия помехи, соответствующая данной настройке; поэтому трудно избавиться от А. п., ибо с достиясением ослабления А. п. уменьшается одновременно и принятая энергия от сигнализирующей радиостанции.

Литп.: Шулейкин М., Курс радиотехн., М., 1923; К о е г t 8 A., Atmosphar. St6rungen in der draht-losen Nachrichteniibermittlung, B., 1924. В. Баженов.