т.3 No 1

15

Сравнение характеристик скорости распространения

"Приведенные выше формулы и графики позволяют вычислить дифференциальную фазовую скорость, которая по определению равна

(здесь = [(/c)r + *(r)] [(/c)r + (r)]  - фаза волны) или, учитывая, что n(воздуха) = 1, имеем

Из рассмотрения кривых _z (рис. 3) видно, что вблизи антенны с "удлинением" d_z /dr 0, так что здесь v ; для "укороченных" антенн d_z /dr проходит через минимум, так что v имеет здесь максимальное значение. Далее с увеличением расстояния v уменьшается, причём при r для расчётов v необходимо воспользоваться уже формулой (20). Затем значение v становится меньше c/n и достигает минимального значения, которое тем меньше (при f = const), чем меньше проводимость . После этого v монотонно возрастает, стремясь к постоянному пределу, равному c/n [19]. Этот результат имеет большое практическое значение. Он показывает, что дисперсия радиоволн над земной поверхностью ничтожно мала и независимо от её электрических свойств фазовая скорость стремится на достаточно больших расстояниях от излучателя к скорости радиоволн в воздухе" [18]. Результаты измерений дифференциальной фазовой скорости радиоволн в диапазоне = 120, 180 м приведены на рис. 4.

Рис. 4. Экспериментальный результат измерения фазовой скорости радиоволн с = 120, 180 м  [17, с. 845, рис. 123.2]

Для сравнения характера изменения скорости в ЭМ и акустическом поле, на рис. 5 представлена экспериментально полученная зависимость фазовой скорости от расстояния для акустической поперечной волны из работы [15, рис. 8].

Рис. 5. Экспериментальный график фазовой скорости распространения поперечной акустической волны в воздухе от соотношения r/ при f = 7,4 кГц  [15, рис. 8]

На представленных графиках видно, что в непосредственной близости к излучателю в обоих полях фазовая скорость велика и быстро спадает с расстоянием. После перехода через минимум скорость возрастает и в пределах (8 10) ближняя зона заканчивается. В дальней зоне скорость распространения стремится к установившемуся значению. Различие в глубине минимума скорее всего обусловлено тем, что в акустическом эксперименте акустическая проводимость основания была намеренно максимально уменьшена для предотвращения паразитного отражения сигнала от поверхности. Это обусловило и малое значение минимума, и некоторое увеличение ближней зоны, по сравнению с ЭМ полем - аналогом.