Распространение сверхширокополосных радиосигналов в околоземном пространстве тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ

Fro

OR

ХАРКЮСЬКИЙ ДЕРЖАВЫИЙ УШВЕРСИТЕТ

Лазоренко Олег Валершович

УДК 550.388

Р ОЗГЮ В С ЮДЖ ЕI III Я НАДШИРОКОПОЛОСНИХ РАДЮСИГНАЖВ У НАВКОЛОЗЕМНОМУ ПРОСТОР!

01.04.03 - радюф1зика

АВТОРЕФЕРАТ

дисертацп на здобугтя наукового ступеня кандидата ф1зико-математичних наук

Харыв- 1998

Дисертащею е рукопис.

Робота виконана в Харювському державному ушверситет1 М1шстерства освп~и Укра'ши._

Науковий кер!вник: доктор ф13ико-математичних наук, професор Чорногор Леошд Феоктистович, Харювський державний ушверситет, професор.

Офицшш опоненти: доктор ф1зико-математичних наук, професор Третьяков Олег Олександрович, Харювський державний ушверситет, зав. кафедрою;

доктор техшчних наук, професор Карлов Володимир Дмитрович, Харювський вшськовий ушверситет, нач. кафедри.

Провщна установа: Харювський техшчний ушверситет радтелек-трошки, кафедра основ радютехшки, м.Харюв.

Захист вщбудеться " 10," чеРЬнЯ 1998 р. о годиш на

засщанш спещал1зовано1 вченоУ ради Д 64.051.02 Харювського державного ушверситету (310077, м. Харюв, пл. Свободи, 4, ауд. 5~9). 3 дисертащею можна ознайомитись у Центральшй науковш бгёлютещ ХДУ (310077, м. Харюв, пл. Свободи, 4).

Автореферат розюланий "44." гл^Ли^л, 1998 р.

Вчений секретар спещал!зовано1 ради

Чеботарьов В.1.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Остатгшми роками значно тдвищився интерес до використання нетрадицдйних видав сигнашп у р1зних галузях науки та техигки. Од-Iгим ¿з представшдав цього класу сигнал1В, вперше розглянутого в 5060 роки цього стор1ччя в роботах Кенно, Косгр1ффа та Моффата, е надширокополосш ( НТТТП ) сигнали, яю в лператур1 також школи називаклъ несинусощальними або негармоншними. Значний внесок у розвинення та впровадження НШП сигнал ¿в в р!зш галуз1 науки й технгки вше ввдошш американський вчений Х.Хармут.

ГБд НТТТП сигналом розумгютъ сигиал, показник широкополос-носп ¡и якого задовольняе умов1 1 < ц < 2. За ризначенням

^!Л1Л ) ^ (•/*И« /1ЛП ) >

де /тЬ1 та — мМмальна та максимальна частота функци спектрально! пцльносп сигналу. Таи сигнали переносять об'см шфор-маци в р! ц,» 1 раз1в бшьший, нш традицшш вузькополосш та ши-рокополосш сигнали, для яких показник широкополосносп р, «1. Ця особлишсть дозволяе на яюсно новому р1вш тдшти до р1зних питань науки та техшки. Так при використанш для дистанцшного ра-дюзондування ( в радюлокаци ) НТТЩ сигнали дають можлив1сть от-римати надрозр1знення за вщетанню (вщ 0,1 м при довжиш ¿мпульсу радюлокацшно! станци г «(/„,„ -/т1п Г' « кг'с), дозволяе на бшьш висо-кому р1вш розв'язувати задач1 виявлення, розгазнавання та роз-р1знення цшей, що мають спещальне антирадарне покриття (наприклад, яке виготовлено за технолопею "Стеле"), а також отри-мання некоординатно! шформацц про щль (розмари, форма 1 таке шше). НТТТП сигнали також застосовуютъ для дистанцшного ра-дюзондування крижаного та льодового покров1в, тдповерхнево! радюлокаци (визначешм глибшш залягання р1зних порад, пошуку води, пошкоджень шдземних комушкацш та шше), всепогодно! ближньо! радюнавггацп, зв'язку з зануреними тдводними човнами та шше.

Актуальшсть теми

Здасться перспективним застосування НШП сигнал1в для радюлокаци косм1чних об'оспв, дистанцшного радюзондування навко-лоземного косм1чного простору, юносферно-магттосферного зв'язку та шше. Може виявитись, що в цих випадках дисперсной ефекти е головними. До остазшъого часу щ питания не розглядались або

розв'язання таких задач перебувае лише на початковому етат. Цим 1 визначено актультсгь робота, що розглядаеться.

-Звлязокгробот1т1ауковими1фограмамигпланамиг"гемамн

Дисертацшна робота е складовою частиною науково-досгйдно! робота «1оносфера» (в рамках шжнародного проекту «Поперед-ження») та координацшного плану Мшютерства освгги Украши «Взаемод1я електромагншюго випромшювання та потошв зарядже-них часток з речовиною».

Мета 1 задач! дисертащйно! роботи

Метою дисертацп е доопдження дасперайних спотворень НШП сигнал1в в юносферг та магштосфер! Зеши, а також у шжпланетнш плазш та оцшка оптимальних параметр1в рад1о-техшчних систем, в яких пропонуеться використовувати НШП сигна-ли для дистанцшного радюзондування навколоземного коскичного простору, планет сонячно! системи та поверхш Земй з борту косм1чного апарату.

Вщювщно до поставлено! мети задач! роботи е такими:

1. Дослщження дисперсшних спотворень НШП сигнал1в в юносфер1 та магштосфер! Земл1, а також в м1жпланетшй плазш.

2. Узагальнення р1вняння дистанцшного радюзондування на ви-падок застосування НШП сигнал ¿в при досшдженш розподшених цшей.

3. Оцшка оптималышх параметр1в радютехшчних систем, в яких пропонуеться використовувати НШП сигнали для дистанцшного радаозондування навколоземного косм1чного простору, планет сонячно! системи та поверхш Земл1 з борту косшчного апарату.

Наукова новизна

В роботп отримано наступш результата, яш представляють нау-кову новизну:

1. Вперше розглянуто роль дисперсШ фазово! швидкосп, погли-нания та розс1яння випадковими неодиор1дностями середовшца при розповсюдженш НШП сигнал1в в юносфер! та магштосфер1 Земл1, а також в м1жпланетному середовшщ.

сонячно! системи через дуже ветш дисперсшш спотворешш зондую-чих iMiiyubciii. Застосування НШП сигналов в цих методах, в першу чергу, дозволить гадвищити на декшька порядив npocropoBi характеристики мещщв, а також ютоттю збшьшити шформатившстъ кожного з них.

Основш nayKOBi положения, що виносяться на захист

1. Елементи теоретично! моделг НШП сигналгв: форма, три-BaaicTb та енерпя сигнала, його показник широкополосносп, автоко-реляцшна функщя та функщя спектрально! щшьносп, ii мннмальна та максимальна частота.

2. Компьютерна програма для розрахунку дисперсШних спотво-рень високочастотних НШП сигнал1в в 1оносфер1 й м1жпланетнш плазм! та шзькочастотних НШП сигнал1в в юносфер1 й магштосфер1 з урахуванням регулярно! iroo/mopi/piocri концентраци електрошв за наявносп дисперсш фазово'! швидкосп, поглинання та розаяння.

3. Результата аналггичних i чисельних розрахушав спотвореш> НШП сигнал ¿в, яю викликано дисперс1ями фазово! швидкосп, погли-нання та розаяння в плазмових середовшцах (юносфер1, магш-тосфер1 та м!жпланетному середовщщ).

4. Р1вняння дистанщйного радюзондування, яке узагальнено на випадок використання надширокополосних сигнал1в при досл1дженш розподалених щлей.

Основш результата дисертацн викладено в роботах

1. Лазоренко О.В., Черногор Л.Ф. Дисперсионные искажения высокочастотных сверхширокополосных радиосигналов в ионосфере // Геомагнетизм и аэрономия.-1997.-Т.37-Ы6.-С.80-90.

2. Лазоренко О.В., Черногор Л.Ф. Особенности уравнения радиолокации распределенных целей при использовании сверхширокополосных сигналов // Радиотехника. Всеукр. межвед. науч.-техн. сб. -1997.-N103.-С.31-34.

3. Лазоренко О.В., Чорногор Л.Ф. Математичне моделювання дисперсшних спотворень надширокополосних радюсигналгв у плазмових середовшцах // Вктник ЖГП. Техшчш науки. -1997. -N6. -С.81-85.

4. Лазоренко О.В., Черногор Л.Ф. Дисперсионные искажения высокочастотных сверхширокополосных сигналов в межпланетной

плазме // Радиотехника. Всеукр. межвед. науч.-техн. сб. -1998. -N105.-C.53-56.

5. Лазоренко О.В., Черногор Л.Ф. О возможности использования

вания околоземной среды и земной поверхности // Матер. 4 Крым, конф. и выст. "СВЧ-техн. и спутников.прием". Том 2.-Севастополь,-1994.-С.221-222.

6. Лазоренко О.В., Черногор Л.Ф. Особенности распространения сверхширокогюлосных сигналов в атмосфере и ионосфере 'Земли // Матер. 4 Крым. конф. и выст. "СВЧ-техн. и сиупмков.прием". Том 1. -Севастополь.-1994.-С. 123-124.

7. Лазоренко О.В. Аналитические модели сверхширокополосных сигналов и численное моделирование искажений их формы и спектрального состава // Матер. 2-й конф. "Применение персональных компьютеров в научных исследованиях и учебном процессе". -Харьков.-199б.-С.30.

8. Лазоренко О.В., Черногор Л.Ф. Численное моделирование дисперсионных искажений сверхширокополосных сигналов в плазменных средах // Матер. 2-й конф. "Применение персональных компьютеров в научных исследованиях и учебном процессе". -Харьков. -1996.-С.31.

9. Лазоренко О.В., Черногор Л.Ф. Анализ характеристик сверхширокополосных сигналов различной физической природы в задачах геофизического мониторинга околоземного пространства // Матер. Междунар. симп. "Мониторинг окружающей среды и проблемы солнечно-земной физики". -Томск.-1996.-С.85-86.

10. Лазоренко О.В., Черногор Л.Ф. О возможности использования сверхширокополосных радиосигналов для мониторинга околоземного космического пространства // Матер. Междунар. симп. "Мониторинг окружающей среды и проблемы солнечно-земной физики". -Томск.-1996.-С.86-87.

11. Лазоренко О.В., Черногор Л.Ф. Дисперсионные искажения сверхширокополосных радиосигналов в неоднородных плазменных средах // Матер. 6-й Международн. Крым. конф. "СВЧ-техн. и телекоммун. технологии". -Севастополь.-1996.-С.404-406.

12. Лазоренко О.В.. Черногор Л.Ф. Сверхширокополосные сиг-налыестественного и искусственного происхождения в околоземном космическом пространстве //Матер. 6-й Международн. Крым. конф.

Структура та об'см днсертацп

Днсертацш складаетъся i3 вступу, шести глав, заюнчення та списку литература. Повний обсяг дисертацп складас 202 сторшки (11 рисунюв - 11 ст., 23 таблшц - 23 ст., список лтератури - 18 ст., 157 найменувань, основна частила - 150 ст.). У встуга коротко викладено постанову задач1, стан обласп досл1дження, мету роботи та основш результата.

основний зшст

У перпий глаш проведено аналггичниц огляд лп~ератури, яку присвячено НТТТТТ сигналам. Дано визначення НТ.1ГП сигнала, показано його переваги та пе дол irai, розглянуто особлив ocri, перел1чено найбшьш розповсюджеш метода його описания. Окремо звертасться увага на приклада ¿снування НШП сигналов у природа, використання в сучаснш наущ та технвд, зокрема, в радюлокацп та зв'зку, для дис-танцшного радоозондування криги, земних надр i T.i. Шд кшець глави сформульовано найбшьш ваяшда, з точки зору автора, поки ще не розв'язаш задач1 та проблелш, яю стосуються використання НТТТТТ сигнал îb.

В другш глав! розглянуто питания, яы пов'язаш з вибором мо-. делей сигнал îb та диспергуючих середовищ, описано виникшсга ефекти, узагальнено р!вшшня дистанцшного радаозондування на ви-падок застосування надширокополосних сигнал in для дослщження розподалених цшей.

Тепер найбшьш загальний вигляд цього р1вняння е таким:

Л О

де q - сшвв1дношення сигнал-шум на входа приймача, /„ - середня частота фунци спектрально!' щшьносп сигнала £'(/)> к - стала Больцмана, гл(/0) - температура шуму на середней частот! функцп спектрально!' щшьносп сигнала, G(/) - коефццент щцсилення випро-нюючо1 аптеш, Sc(f) - площа ефекшвшм поверхш приймально'1 антенн, aif) - площа ефективно! поверхш розаяння цш, R(f) -

вщстань до цш, - безрозшрна функщя розподшу, яка про-

порщональна потужносп шуму (завади) в залежносп в1д частота.

В бшьшосп випадЕов при зондуваши навколоземного косшчного простору залежностю л вщ / можпа зноауиишг-Нехай скп~г. а(Л = а(/0)(///0)', 5Ч/) = 5'(/о)^(/). Де ГЧЛ-

безрозшрна функщя форми спектрально! щшьносп. Тод!

де

РоС(/о)о(/о)Зд

(4п) 2 Я 4к7"„(/о )н/о ' _1__(У - Ри

1 -КО

М- -оо

х = ///0;я0 = ^/оа15'(/о)|2 •

Розглянемо ф1зичний смисл сшвмножншав в такому ршнянш дисганцшного радюзондуваня. Перший з них е стввщюшенням сигнал-шум на середтй частой функци спектрально! щшыюсп сигнала. Других враховуе залежшстъ вщ показника широкополосное™ и та модел1 завади, яка задаеться за допомогою значения у. Третш харак-теризуе залежшстъ вщ конкретного виду модел1 сигнала, плохщ ефек-тивно! поверхш розаяння цш (/?) та конструкцп антени ( а).

Третю главу присвячено результатам аналггичного та чисель-ного моделювання дисперайних спотворень, яй виникають при роз-повсюдженш високочастотних НШП сигналш в юносфершй плазмь Закон дисперсп вибрано у вигляда лг(Х) = 1-////\ де fl - плазмова частота середовшца, / - частота радшхвиш. Розглянуто вплив на ефекти, що виникають, регулярно! неоднордаосп структури середовшца, дисперсп погяинання та розс1яння випадковими неод-нор1дностями середовшца

В четвертой глав! наведено результата аналггачних та чисель-них розрахушав дисперсшних спотворень низькочастотаих НШП сигнайв, яьа виникають при 1х розповсюдженш в юносфер1 та магштосфер1 Зешп при використанш закона дисперсп пг = ///#„, де

/н - прочастота електрмив. Оцшено вплив регулярно!' неоднордаосп середовища, дисперсй поглинання та розс1яння випадковими неод-нор1дностями середовшца.

П'ята глава шстить результата аналггичних та чиселышх роз-рахунив дисперсшних спотворень високочастоших НТ1ТП сигнал ¿в, яга розповсюджуються в шжпланетнш плазм1.

В шостш глав! розглянуто можлив1сть використання НШП cигнaлiв у системах дистанцшного радаозондування навколоземного косм1чного простору, планет сонячно! системи, локацп земно! по-верхш з борту косм1чного апарату, який перебувае на орбт Землг Дано сгислу характеристику деяких найвщомнних ¿снуючих радюфь зичних методов, наведено параметри ввдювщшх традищйних РТС, узагальнено ргвняння дистанцшного радаозондування в раз1 застосу-вання НШП сигнал1в в цих методах, вказано на особливосп використання таких сигнал1в в кожному випадку, зокрема, ощнено дис-персйт спотворення зондуючих 1мпульав. Розраховано оптимальш параметри вщкшдних РТС, в яких запропонованио використовувати НШП сигнали. Вимоги до !х знаходження обумовлено, з одного боку,1 важливостю зменшення дисперсйпих спотворень зондуючих 1мпульов, що е можливим за умови зниження показника широкополое! юсп. сигнала, з другого боку, необхщюстю збшьшення останньо-го, що дозволяе розкрити переваги НШП сигнал ¡в над вузькополос-ними та широкополосними сигналами.

В Заключенш викладено основга результата робота. Вщзначено, що ряд положень та оцшок, яю отримано в робой, ро-бить можливим по-новому подивитись на доцшьшеть застосування НШП сютшпв для дистанцшного радаозондування навколоземного косм1чного простору та планет сонячно! системи, а також радаолокацп земно! поверхш з борту штучного супупшка Земл1.

Висновки

1. Розроблено дшеш модел1 НШП сигналгв, яю зручно використовувати для проведения анаизу як в часовш, так 1 в спектральнш областях. Доповнено вимоги до них. Зараз щ вимоги е достатшми для дшених моделей НШП сигиалш. Створено просту модель частотноза-лежно! завади в канал1 дистанцшного радаозондування, яку можна використовувати для анализа характеристик НШП сигнала при наяв-носп завад в диапазот частот 1-1000 МГц.

2. Ршняння дистанцшного радюзондування узагальнено на ви-падок застосування НШП сигнал 1в при дослщженш розподшено! ции.

3. Отримано аналггичш та чисельш результата розв'язання задач! про розповсюдження високочастотних НШП сигнал1в у плазмо-вих середовищах,. що мшоть закон дисперсп п2{/) = \-/^//'. З'ясо-вано вплив дисперсш поглинання та розс1яння випадковими неод-норцдаостями концентрацп електрошв. Результата можна використо--вувати для оцднки цих сфсю1В в-юносфер1-Земл1.-

4. Отримано аналггичш та чисельш результата розв'язання задачи про розповсюдження низькочастотаих НШП сигнал ¿в у плазмо-вих середовищах, в яких закон дисперсп е «'(/) = ///Л- Оцшено вплив дисперсш поглинання та розаяння випадковими неод-нордаостями концентрацп електрошв. Результата можна використо-вувати для оцшки цих ефеюпв у верхнш юносфер1 та магнггасфер! Земль

5. Отримано аналггичш та чисельш результата розв'язання за-дaчi про розповсюдження високочастотних НШП сигшиив у мижпланетному середовипц. Оцшено вплив дисперсШ поглинання та розс1яння випадковими неоднорвдностями концентрацп' електрошв.

6. Спотворення НШП сигналы), що виникають у плазмових середовищах з наведеними вшце законами дисперсп, полягають у на-стушюму. Чим бшьшою е вщстань, яку долае сигнал в середовипц, там бшьшою стае його вщносна довжина, зменшуеться амгаптуда в максимум! обв1джн, про яку можна казата по м1р1 зростання кшькосп пелюсток НШП сигнала, виникае затримка переднього фрошу сигнала та максимума його обвщго! в систем! координат, яка рухаеться в той же бж, що 1 сигнал з1 швидкостю свп-ла. Урахування дисперсш поглинання та розс1яння призводить до схожих ефекпв, а саме, до подавления найбшыи низькочастотаих спектральних компонента, чому в часовш обласп вщгашдае подавления хвосту сигнала, змен-шення його вцдаосно! довжини, амшйтуди обвдао!, часу затримки переднього фронту та максимума обвщюг.

7. Встановлено, що НШП сип тли доцшьно використовувата в методах мезосферно-тропосферно-стратосферно! радюлокаци, част-кових вщбитпв, зондування земно! поверхш з борту коскичного ала-рату. Оцшено оптимальш параметри вцщов1Дних РТС. Разом з цим залишаеггься в1дкритим питания про доцшьшсть використання НШП сигнал1в в методах некегерентного розс!яння та зондування планет

2. Вперше оцшено можливкть застосування НТТТП сигнал1в для дистшщшного радюзондування навколоземного косшчного простору, планет сонячно! системи та поверхш Зeмлi з космосу.

3. Вперше оцшено оптималып параметри радютехшчних систем, в яких пропонустъся використовувати НТ1ТП сигнали для дистанцшного радюзондування навколоземного косм1чного простору, поверхш Земл1 з космосу, а також планет сонячно! системи.

4. Вперше узагальнено ргвняння дистанцшного радюзондування на в1шадок застосування НТШТ сигнагпв.

Практичне значения отриманих результате визначаетъся:

1. Можливоспо стаорения нових юносферно-магштосферних канал1в зв'язку, яга маклъ велику пропускну спроможшстъ.

2. Можливоспо модернизацп юнуючих 1 створення нових метода дистанцшного радюзондування навколоземного космичного се-редовшца та кос-м1чних об'оптв, що дозволить, зокрема, розв'язати проблему здШснення оперативного геоф1зичного мошторингу стану навколоземного кослачного середовшца, яка е важливою з точки зору фундаментально! та пршсладно! науки, еколоп! 1 тл.

Особистий внесок здобувача

1. Участь в постановщ задач!.

2. Участь в розробщ дайсних моделей НТТТП сигналш.

3. Отримання агшптичних розв'язгав задач1 про розповсюджен-ня НТТТП сигнал 1В у плазмових середовшцах, зокрема, в юносфер1, мапптосфер1 Земл1, а також у шжпланетному середовипц.

4. Проведения чисельних дошпджень питания, що викладено вшце.

5. Написания в1дпов1дно! комп'ютерно! програми.

6. Участь в узагальненш р1вняння дистанцШного радаозонду-вання на випадок застосування НШП сигнал ¿в при дослщженш роз-подшених цшей.

7. Участь в розробщ критерив та оцшщ оптимальних пара-метр1в РТС, в яких запропоновало використовувати НШП сигнали для дистанцшного радюзондування навколоземного косм!чного простору, планет сонячно! системи, а також поверхш Земл1 з борту косшчного апарату.

-48. Участь в обговоренш результат, що отримано, та в визна-ченш напряшав настушшх доонджень.

Апробащя результате дисертаци

конференщях та сешнарах:

■ I Всеросшськш науковш конференци студештв-ф1зикгв, Ка-теринобург, 1993 р.;

■ IV Кримсыай конференци та виставщ «НВЧ техшка та супут-никовий прийом», Севастополь, 1994 р.;

■ П Конференци «Застосування персональннх комп'ютер1в у наукових дослцркеннях та учбовому процест, Харюв, 1996 р.;

■ Ш В1дкритш Конференци молодих вчених з ф1зюси космоса та астроф1зики, Кюв, 1996 р.;

м М1жнародному симноз1ум1 «Мониторинг навколипшього сере-довшца та проблеми сонячно-земно! ф1зики», Томськ, 1996 р.;

■ VI МЬкнароднш кримсыай конференци «НВЧ техшка та те-лекомушкацшш технологи», Севастополь, 1996 р.;

ш 1996 ШЕЕ AP-S International Symposium and URSI Radio Science Meeting, Baltimor,

■ 1996 International Symposium on Antennas and Propagation, Chiba;

■ HI International Congress of Radio Wave Propagation, Vienna,

1997;

■ 52-й Науковш cecil HTTPE3 iM. О.С.Попова, присвяченш Дню Радю, Москва, 1997 р.

Публжацп

Матер1али дисе'ртащйно! робота викладено в 13 наукових публкащях. 3 них 4 статп у наукових журналах та 9 - в матер1алах конференщй та CHMno3iyMiB

Достов1ршсть отрнманих у робот1 результате обумовлена строгою постановкою задачу використанням адекватних математич-них методов, кошролем ф13ично! коректносп результатов.

"CBM-Texii. h ïejieKOMMyn. TexHOjionffl". -CcBacTonojit.-l 996.-C.407-408.

13. Chernogor L.F., Lazorenko O.V. Dispersive distorsion of high-frequency ultrawideband signals propagating in near-to-earth space // Proc. 1996 AP-S International Symposium & URS1 Radio Meeting, July 21-26, 1996, Baltimor, Maryland. -Baltimor. -1996.- Vol.3.- P.2248-2251.

АПОТАЦ11

Лазоренко О.В. Розповсюдження надгаирокополосних радт-сигиал1в у навколоземному просторь - Рукопис.

Дисертащя на здобуття паукового ступеня кандидата ф1згасо-математичних наук за спещальшстю 01.04.03 - радюф1зика. -Харгавсышй державний ушверситет, Харюв, 1998.

В дисертаци розглянуто особливосп розповсюдження надширо-кополосних (НШП) сигналш у плазмових середовшцах, зокрема, в юносфер^ магштосфер1 Земш та шжпланетному середовшщ. Запро-поновано просп й адекватш модел1 НШП сигнал ¿в i завади у канал1 дистанцшного радоозондування. Показано, гцо основним ефектом при розповсюдженш таких сигнал ¡б с 1х дисперсшш спотворення, яю виникають через наявшсть у середовшщ дисперсШ фазово'1 швидкосп, поглинання та poзciяння випадковими неоднор1дностями концен-трацп електрошв. Даш ефекти ощнено для р1зних областей навколоземного кocмiчнoгo простору. Piвняння дистанцшного радюзонду-вання узагальнено на випадок застосування НШП cигнaлiв. Розрахо-вано оптимальш параметри радаотехшчних систем дистан-щйного зондування навколоземного косм!чного простору та планет сонячно! системи, в яких пропонусгъся використовувати НШП сигнали.

Ключов! слова: розповсюдження радюхвиль, надширокопо-лосш сигнали, дисперсшш спотворення, плазмов1 середовшца, юносфера, магштосфера, дистанцшне радюзондування.

Лазоренко О.В. Распространение сверхширокополосных радиосигналов в околоземном пространстве. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-мате-матических наук по специальности 01.04.03 - радиофизика. -Харьковский государствешшш университет, Харьков, 1998.

В диссертации рассмотрены особенности распространения сверхширокополосных (СШП) сигналов в плазменных средах, в частности, в ионосфере, магнитосфере Земли и межпланетной среде. Предложены простые и адеквапгые модели СШП сигналов и помехи -в-канале-диста!гционного-радиозондирования.—Показа! ю,—что основным эффектом при распространении таких сигналов являются их дисперсионные искажения, возникающие из-за наличия в среде дисперсий фазовой скорости, поглощения и рассеяния на случайных не-однородностях концентрации электронов. Данные эффекты оценены для разных областей околоземного—косйического—пространства. Уравнение дистанционного радиозондирования обобщено на случай применения СШП сигналов. Рассчитаны оптимальные параметры радиотехнических систем дистанционного зондирования околоземного космического пространства и планет солнечной системы, в которых предлагается использовать СШП сигналы.

. Ключевые слова: распространение радиоволн, сверхширокополосные сигналы, дисперсионные искажения, плазменные среды, ионосфера, магнитосфера, дистанционное радиозондирование.

Lazorenko O.V. The Propagation of Ultra-Wideband Radio Signals in Near-Earth Space. - Manuscript.

The thesis advanced to a scientific degree of candidate of physics and mathematics in the speciality 01.04.03 - radiophysics. - Kharkiv State University, Kharkiv, 1998.

The thesis is devoted to a studying of the propagation effects on ultra-wideband ( UWB ) radio signals in plasmas, in particular in the ionosphere, the magnetosphere, and the interplanetary medium. Simple and adequate models are developed for UWB signals and interference in the remote sensing channel. The major propagation effects are revealed to be dispersive distortion due to phase velocity dispersion, absorption and scattering by random electron density irregularities. These effects are estimated for the different regions of near-Earth space. The radar equation for remote radio sensing of distributed targets is developed for the case of ultra-wideband radio signals. The specifications are estimated for remote sensing instruments employing UWB signals for probing near-Earth space and the planets of the solar system.

Key words: radio wave propagation, ultra-wideband radio signals, dispersive distortion, plasma, ionosphere, magnetosphere, radio-wave remote sensing.

Формат 60x84 1/16. Тираж 100 экз. Заказ №¿399. Отпечатано на дупликаторе «БеШ» АО «КиПи» С/П «Ризо» 310166. г.Харьков, пр.Ленина, 17-А, к. 405. Тел. (0572) 45-21-33