Распространение коротких радиоволн в верхних слоях атмосферы Земли (ионосферы) можно описывать законами геометрической оптики, если принять, что показатель преломления $n$ для радиоволн меньше единицы и изменяется с высотой $H$ от поверхности Земли так, как показано на рисунке. На спутнике, летящем на высоте $200~км$, установлен радиопередатчик, излучающий радиоволны равномерно по всем направлениям (изотропно).
При оценках поверхность Земли считать плоской, а отражение радиоволн от нее - зеркальным (без потерь).
Примечание. Телесный угол конуса с углом при вершине $\beta$ равен: $\Omega=2\pi(1-\cos(\beta/2)).$