Application of waveguide approach to studying shortwave radio paths

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The method of modeling for shortwave (HF) radio paths based on the waveguide approach – the method of normal waves – has been developed. A scheme has been developed for solving the radial problem and constructing the spectrum of the radial operator for the low-frequency part of the decameter range. Algorithms have been developed for calculating remote-frequency, frequency-angular and amplitude characteristics of signals in large spatial regions on the base of analysis and numerical summation of normal wave series. The complex algorithm is implemented for the study of HF radio paths, including a medium model, algorithms for calculating signal characteristics and operational diagnostics of the radio channel.

About the authors

S. N. Ponomarchuk

Institute of Solar-Terrestrial Physics SB RAS

Author for correspondence.
Email: spon@iszf.irk.ru
Russian Federation, Lermontov Str., 126a, Irkutsk, 664033

N. V. Ilyin

Institute of Solar-Terrestrial Physics SB RAS

Email: spon@iszf.irk.ru
Russian Federation, Lermontov Str., 126a, Irkutsk, 664033

V. I. Kurkin

Institute of Solar-Terrestrial Physics SB RAS

Email: spon@iszf.irk.ru
Russian Federation, Lermontov Str., 126a, Irkutsk, 664033

M. S. Penzin

Institute of Solar-Terrestrial Physics SB RAS

Email: spon@iszf.irk.ru
Russian Federation, Lermontov Str., 126a, Irkutsk, 664033

References

  1. Anderson S. // J. Engineering. 2019. V. 2019. № .20. P. 6772. doi: 10.1049/joe.2019.0537.
  2. Ayliffe J. K., Durbridge L. J., Gordon J. F. et al. // Radio Sci. 2019. V. 54. № 1. P. 104. doi: 10.1029/2018RS006681.
  3. Ivanov V. A., Ivanov D. V., Ryabova N. V. et al. // Radio Sci. 2019. V. 54. № 1. P. 34. doi: 10.1029/2018RS006636.
  4. Ivanov D. V., Ivanov V. A., Ovchinnikov V. V. et al. // ITM Web Conf. 2019. V. 30. Article No. 15021. doi: 10.1051/itmconf/20193015021.
  5. Казанцев А. Н., Лукин Д. С., Спиридонов Ю. Г. // Космич. исслед. 1967. Т. 5. № 4. С. 593.
  6. Лукин Д. С., Спиридонов Ю. Г. // РЭ. 1969. Т. 14. № 9. С. 1673.
  7. Кравцов Ю. А., Орлов Ю. И. Геометрическая оптика неоднородных сред. М.: Наука, 1980.
  8. Croft T. A., Hoogasian H. // Radio Sci. 1968. V. 3. № 1. P. 69. doi: 10.1002/rds19683169.
  9. Kelso J. M. // Radio Sci. 1968. V. 3. № . 1. P. 1. doi: 10.1002/rds1968311.
  10. Haselgrove J. // Proc. Phys. Soc. B. 1957. V. 70. № 7. P. 653.
  11. Mullaly R. F. // Australian J. Phys. 1962. V. 15. № 2. P. 96. doi: 10.1071/PH620096.
  12. Rao N. N. // Radio Sci. 1968. V. 3. № . 12. P. 1113. doi: 10.1002/rds19683121113.
  13. Ипатов Е. Б., Лукин Д. С., Палкин Е. А. // Изв. вузов. Радиофизика. 1990. Т. 33. № 5. С. 562.
  14. Крюковский А. С., Лукин Д. С., Палкин Е. А., Растягаев Д. В. // РЭ. 2006. Т. 51. № 10. С. 1155.
  15. Ипатов Е. Б., Крюковский А. С., Лукин Д. С. и др. // РЭ. 2014. Т. 59. № 12. С. 1180. doi: 10.7868/S0033849414120079.
  16. Авдеев В. Б., Демин А. В., Кравцов Ю. А. и др. // Изв. вузов. Радиофизика. 1988. Т. 31. № 11. С. 1279.
  17. Zernov N. N., Gherm V. E., Zaalov N. Y., Nikitin A. V. // Radio Sci. 1992. V. 27. № 2. P. 235. doi: 10.1029/91rs02920
  18. Черкашин Ю. Н. // РЭ. 1971. Т. 16. № 1. С. 173.
  19. Baranov V. A., Popov A. V. // Wave Motion. 1993. V. 17. № 4. P. 337. doi: 10.1016/0165–2125(93)90013-6
  20. Гуревич А. В., Цедилина Е. Е. Сверхдальнее распространение коротких радиоволн. М.: Наука, 1979.
  21. Baranov V. A., Karpenko A. L., Popov A. V. // Radio Sci. 1992. V. 27. № 2. P. 307. doi: 10.1029/91RS02639
  22. Анютин А. П., Орлов Ю. И. // РЭ. 1977. Т. 22. № 10. С. 2082.
  23. Краснушкин П. Е. Метод нормальных волн в применении к проблеме дальних радиосвязей. М.: Изд-во МГУ, 1947.
  24. Bremmer H. Terrestrial Radio Waves. Theory of Propagation. N.Y.: Elsevier Publ. Co., Inc. 1949.
  25. Куркин В. И., Орлов И. И., Попов В. Н. Метод нормальных волн в проблеме коротковолновой радиосвязи. М.: Наука, 1981.
  26. Краснушкин П. Е., Яблочкин Н. А. Теория распространения сверхдлинных волн. М.: ВЦ АН СССР, 1963.
  27. Макаров Г. И., Новиков В. В., Рыбачек С. Т. Распространение радиоволн в волноводном канале Земля–ионосфера и в ионосфере. М.: Наука, 1993.
  28. Алувэлья Д. С., Келлер Д. Б. Распространение волн и подводная акустика / Под ред. Дж. Б. Келлера, Дж. С. Пападакиса. М: Мир, 1980. С. 20.
  29. Kamel A., Felsen L. B. // J. Acoust. Soc. Amer. 1982. V. 71. № 6. С. 1445. doi: 10.1121/1.387841
  30. Куркин В. И. Моделирование, диагностика и прогнозирование характеристик KB-сигналов на основе метода нормальных волн. Дисс. … д-ра физ.-мат. наук. Иркутск: ИрГУ, 1999. 308 с.
  31. Потехин А. П. Развитие радиофизических методов исследования верхней атмосферы Земли в метровом и декаметровом диапазонах волн. Дисс. … д-ра физ.-мат. наук. Иркутск: ИрГУ, 2002. 286 с.
  32. Grozov V. P., Ilyin N. V., Kotovich G. V., Ponomarchuk S. N. // Pattern Recognition and Image Analysis. 2012. V. 22. № 3. P. 458. doi: 10.1134/S1054661812030042
  33. Khakhinov V. V., Kurkin V. I. // Proc. 11 th Int. Conf. Mathematical Methods in Electromagnetic Theory (MMET-2006). Kharkiv, 26–29 Jun. 2006. N.Y.: IEEE, 2006. P. 284. DOI: 1 10.1109/MMET.2006.1689768
  34. Куркин В. И., Хахинов В. В. // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука, 1984. Вып. 69. С. 16.
  35. Айзенберг Г. З., Белоусов С. П., Журбенко Э. М. и др. Коротковолновые антенны. М.: Радио и связь, 1985.
  36. Ponomarchuk S., Ilyin N., Kurkin V., Penzin M. // 2022 IEEE8th All-Russian Microwave Conf. (RMC). Moscow 23–25 Nov. N.Y.: IEEE, 2022. P. 246. doi: 10.1109/RMC55984.2022.10079690
  37. Хединг Д. Введение в метод фазовых интегралов (метод ВКБ). М.: Мир, 1965.
  38. Фок В. А. Проблемы диффракции и распространения электромагнитных волн. М.: Сов. радио, 1970.
  39. Dyson P. L., Bennett J. A. // J. Atmospheric and Terrestrial Phys. 1988. V. 50. № 3. P. 251. doi: 10.1016/0021–9169(88)90074–8
  40. Дэвис К. Радиоволны в ионосфере. М.: Мир, 1973.
  41. Инструкция по обработке ионограмм наклонного зондирования / Под ред. Ю. В. Виноградовой. Л.: Гидрометеоиздат, 1985.
  42. Пономарчук С. Н., Грозов В. П., Ильин Н. В. и др. // Изв. вузов. Радиофизика. 2021. Т. 64. № 8–9. С. 665. doi: 10.52452/00213462_2021_64_08_655
  43. Иванов В. А., Куркин В. И., Носов В. Е. и др. // Изв. вузов. Радиофизика. 2003. Т. 46. № 11. С. 919.
  44. Davydenko M. A., Ilyin N. V., Khakhinov V. V. // J. Atmospheric and Solar-terrestrial Physics. 2002. V. 64. № 17. Р. 1897.
  45. Подлесный А. В., Лебедев В. П., Ильин Н. В., Хахинов В. В. // Электромагнитные волны и электронные системы. 2014. Т. 19. № 1. P. 63.
  46. Подлесный А. В., Брынько И. Г., Куркин В. И. и др. // Гелиогеофизические исследования. 2013. № 4. С. 24.
  47. Bilitza D., Altadill D., Truhlik V. et al. // Space Weather. 2017. V. 15. № 2. P. 418.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences