ここで、λは電波の波長、dは送信空中線からの距離である。また、Rは大地の反射係数で、普通は、R=-1であるから：

　

E/E₀≒2・sin{(2πh₁h₂)/(dλ)}　　　(9・5)

　

となる。

このような電波は、地表面に近い大気中を通るので大気の屈折率を受ける。大気の屈折率nは気圧、温度、水蒸気圧(湿度)の影響を受けるが、地上では1.0004と1にきわめて近い。そこで実用上の便利さから、N=(n-1)×10⁶という値をとり、これをN単位(NU)で、屈折指数と呼ぶ。標準的な大気では、高さが高くなると空気空気が薄くなるので屈折率は減少し、その変化は高さの指数関数的であるが、高さ1kmまではほぼではほぼ直線とみなされる。

　

図9・9　等価地球半径と修正屈折率

　

屈折率の高さに対する傾度は、△N/△h=-39NU/kmである。このように、高度が高くなると屈折率が減少するので、電波は下向きに屈折をして、見通し外まで到達することが可能であり、電波の屈折の曲率半径は近似的に、1/R=-dn/dhである。このような状態の電波の到達距離の計算には、図9・9 の(b)と(c)に示すように二つの方法がある。一つは、電波の通路を直線とするように地球の半径を大きくするもので、これを等価地球半径と呼び、それは標準大気では地球半径の 4/3倍となる。二番目は、地球を平面とみなしたときの大気の屈折率で、この場合は電波の通路は上向きになり、修正屈折率と呼ぶ。この場合、修正屈折指数として、N単位を用いると、標準大気では、△H/△h= 118MU/kmとなる。

　

9・7　マイクロ波の伝搬

レーダーなどに使用されているマイクロ波の電波は、これまでに述べた長波や中波の電波に比べると光に近い性質を持っており、おおむね可視範囲を中心に伝搬をする。

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