Апаратні та алгоритмічні особливості випромінювання, приймання та обробки сигналів у методі некогерентного розсіяння радіохвиль

Abstract

Наведено варіанти удосконалення режимів функціонування потужних наземних засобів дистанційного зондування навколоземного космічного простору ― радіолокаторів, що використовують метод некогерентного розсіяння (НР) радіохвиль в іоносферній плазмі. Приведено приклади експериментальних результатів отримання значень концентрації електронів в іоносфері із застосуванням вимірювання висотного розподілу потужності НР сигналу та його обробки. Наведено структурні схеми радіолокатора НР для різних режимів роботи, зокрема з використанням ортогональних збуджувальних вібраторів антени та кільцевого моста. Розглянуто особливості випромінювання та приймання радіохвиль як з лінійною, так і круговою поляризацією. У першому випадку використовується ефект фарадеєвського обертання площини поляризації радіохвилі, яке викликає характерні завмирання НР сигналу у разі приймання його лінійно-поляризованою антеною, і, як наслідок, коливання у висотному профілі його потужності, а також у функції, одержаної в результаті обробки ортогональних складових сигналу, яка використовується для розрахунку концентрації електронів. У другому випадку значення концентрації електронів отримуються з використанням профілю потужності НР сигналу, в якому виключено вплив ефекту Фарадея. Наведено результати проведених експериментів одночасно для верхньої і нижньої іоносфери з розрахунком концентрації електронів іоносферної плазми з достатнім висотним розділенням, залежним від тривалості елементів складеного сигналу зондування. Запропоновано режим випромінювання двохелементного радіоімпульсу зі зміною напрямку обертання поляризованої хвилі для одночасного вимірювання параметрів іоносфери в широкому діапазоні висот.