63
IV. PODSTAWY RADIOKOMUNIKACJI
Na wysokości 100 km nad powierzchnią Ziemi znajduje się zjonizowana tzw. strefa Heaviside’a, odgrywająca dla krótkich fal elektromagnetycznych rolę reflektora. Wchodząc w tę strefę fale ulegają załamaniu.
Rys. 23. Bieg fali elektromagnetycznej w atmosferze
Zmiany współczynnika załamania są tu znaczne i zależą od zmian gęstości jonów na różnych wysokościach. Fala przechodząc w tej strefie do warstw o coraz większym współczynniku załamania ulega stopniowo silniejszemu załamaniu, kąt jej padania na każdą następną warstwę wzrasta, aż wreszcie staje się większy od kąta granicznego i wtedy występuje zjawisko całkowitego odbicia: fala zostaje skierowana ku Ziemi i może być odebrana na znacznych odległościach. Nie dotrze jednak na mniejsze odległości, gdzie nie dochodzi bezpośrednia fala przestrzenna. Są to tzw. strefy martwe. Należy jeszcze wziąć pod uwagę, że położenie jonosfery zmienia się w ciągu doby (dzień - noc) oraz w różnych porach roku. Oczywiście nie jest to bez wpływu na rozchodzenie się omawianych fal i wpływ ten jest różny dla fal różnej długości.
2) Źródło fal elektromagnetycznych znajduje się w odległościach mniejszych lub co najwyżej rzędu długości fali od powierzchni Ziemi. Wtedy oprócz fali przestrzennej idącej w kierunku od Ziemi występuje tzw. fala przyziemna lub powierzchniowa, biegnąca wzdłuż powierzchni Ziemi. Łączność radiowa na falach długich między stacjami położonymi na powierzchni Ziemi zapewniona jest przede wszystkim przez fale przyziemne, rozchodzące się bez znaczniejszego osłabienia na znacznie większe odległości niż analogiczne, lecz ulegające silnej absorpcji, fale krótkie. Było to przyczyną przejścia od stosowanych początkowo w radiokomunikacji fal metrowych do fal kilometrowych. Ogólnie przyjmujemy, że długie fale elektromagnetyczne rozchodzą się w środowisku gazowym, ograniczonym rozciągającymi się na bardzo duże odległości przewodnikami elektryczności: z jednej strony Ziemią, z drugiej zaś warstwą Heaviside’a.