Выполнены модельные расчёты компонент магнитного поля в диапазоне частот 0,1-30 Гц от источника типа горизонтального магнитного диполя, находящегося в полости Земля-ионосфера. Рассмотрены модели однородных плоского и сферического волноводов, определены преимущества каждой из них и выполнен сравнительный анализ результатов моделирования. Результаты расчётов позволяют сделать вывод о влиянии ионосферного альвеновского резонатора (ИАР) и резонатора на высотах 80-300 км на амплитудные спектры ультранизкочастотного (УНЧ) сигнала. Также показано, что возникновение сильных спорадических слоёв (с плазменной частотой в их максимумах, превышающей 5 МГц) на всей трассе распространения УНЧ полей от источника к приёмнику может сильно менять амплитудные спектры искусственных сигналов. В ночных условиях может наблюдаться значительное увеличение амплитуды магнитного поля на частотах гармоник ИАР. Влияние суб-ИАР резонатора сказывается в появлении возрастающей с частотой зависимости амплитуды магнитных компонент. Проанализированы также сдвиги фаз между горизонтальными компонентами низкочастотного сигнала и спектры поляризационного параметра. Показано, что в приближении однородного волновода ионосферные резонаторы практически не влияют на фазовые характеристики искусственных сигналов, в отличие от поляризации магнитных УНЧ полей от вертикального электрического диполя. Проанализированы также зависимости амплитуды магнитного поля сигнала от расстояния до источника r и от направления на источник. Показано, что характер спадания амплитуды магнитного поля с расстоянием может существенно отличаться от зависимости 1/r2. Показано, что при k0r<1, где k0 - волновое число в свободном пространстве, диаграмма направленности излучения практически изотропна. При k0r≥ 1 наблюдается вытягивание линий равной амплитуды вдоль оси токового источника.
Особенности спектров ультранизкочастотных магнитных полей от горизонтальных токовых источников: модели плоского и сферического волноводов Земля-ионосфера
Особенности спектров ультранизкочастотных магнитных полей от горизонтальных токовых источников: модели плоского и сферического волноводов Земля-ионосфера