Rádióhullámok és az ionoszféra
Bár a rajongók elég csak egy felületes ismeretség a fizika az ionoszféra, részletesebb képet is nagyban növeli az élvezet a hobbi.
Rádiós kommunikáció révén az ionoszféra - egy izgalmas és fontos eszközei a kommunikáció létrehozásában hosszú távokon. Több ezer amatőr és a gazdasági szereplők minden nap használja az ionoszféra, hogy elérje fölé hatalmas területeken. Ahhoz azonban, hogy teljes mértékben kihasználni ezt a módját forgalmazás, meg kell értenünk a fizika mögött ez a varázslat. Tudjuk, mikor kell hallgatni, amit frekvencia legjobban használható és hol várható érkezése a jelet, ez lehetővé teszi a tapasztalt DX'epy munka távoli állomások. Kétségtelen, hogy a tudás, a fizika és forgalmazás „érzi” a fennálló feltételek mindegyik tartományban - egy nagyon értékes minősége olyan rádiós.
Mielőtt úgy a folyamat jelvisszaverődések a ionoszféra, meg kell mondani néhány szót arról, hogy hol a reflexió történik, és hogyan tükrözi a területen.
Az egész légkör lehet osztani több különböző rétegek különböző tulajdonságokkal. A leggyakrabban használt nevét ezeket a rétegeket az 1. ábrán látható. Látható, hogy a troposzféra - van a legközelebb a Földhöz a légkör, húzódó feletti magasságot a parttól mintegy 10 km. Magasságokban 10 és 50 km. megtaláljuk a sztratoszféra, amely közismert a ózonréteg (magasságban mintegy 20 km.).
Abban az esetben, KB-kapcsolatok a legfontosabb szerepet játszott az ionoszféra, a troposzféra kulcsszerepet játszik a kommunikáció VHF és UHF. Ionoszféra borító több időjárási rétegeket, és kiterjeszti a magassága körülbelül 50 650 km.
Az ő neve megkapta az ionoszféra, mert vannak olyan ionok ebben a régióban a légkör. A legtöbb légköri molekulák léteznek kötött állapotban, és elektromosan semleges. Az ionoszféra a napsugárzást (általában ultraibolya régió) olyan intenzív, hogy esik a molekulában, ez hasítja azokat (ionizálására), és az elektronok szabad. Az eredmény egy pozitív ion ( „találtuk magunkat rövid” elektron-molekula) és egy szabad elektron. Bár a neve ennek a régiónak a légkör ionokat adta, a fő hatása a rádióhullámok terjedésének van, sőt, az elektronokat.
A számú szabad elektronok (2. ábra) kezd növekedni a magassága mintegy 30 km. azonban az elektronsűrűség, elegendő lesz ahhoz, hogy befolyásolja a rádióhullámok, csak kiindulási magassága mintegy 60 km. Gyakran elképzelni az ionoszféra áll, több különböző rétegből áll. Bár célszerű magyarázni bizonyos jelenségeket, ez még mindig nem teljesen pontos, mert az ionizált molekulák (szabad elektronok) áll rendelkezésre minden az ionoszféra. Tény, hogy a rétegeket legjobb gondolt, mint az ionizációs szint magasságra.
Ahhoz, hogy gyorsan lép külön réteget, a csúcsok, vagy a terület, jelöljük őket betűk D, E és F (van is egy réteg C, azonban az ionizációs szint benne olyan alacsony, hogy nem befolyásolja a rádióhullámok).
A legalacsonyabb réteg D - magasságban 50 és 80 km. Ott volt a nap folyamán, ha esik a napsugárzás. Mivel a levegő sűrűsége az ilyen magasságban is elég nagy, az ionok és elektronok rekombinálódnak viszonylag gyors. Naplemente után, amikor a napsugárzás blokkolja a Föld, a szint a szabad elektronok gyorsan csökken, és a D réteg lényegében eltűnik. A következő réteg, fekvő felett D réteg, az úgynevezett réteg E. mutatható tengerszint feletti magasságon között 100 és 125 km. Mivel mind az elektronok és ionok rekombinált elég gyorsan után naplemente ionizációs szintje gyorsan csökken. És bár némi maradék ionizációs szint, sőt, az E réteg eltűnik éjjel. Távolsági összekapcsolja a legfontosabb szerepet játszott a szál F. Napközben gyakran elromlik két alrétegből, amit úgy neveznek, hogy az F1 és F2 (3. ábra). Éjjel, mindkét réteg ismét beleolvadnak egyrétegű F. A magasság a réteg F nagymértékben változik, és függ a napszaktól, évszaktól és napenergia feltételeket. Nyári réteg F1 lehet elhelyezni magasságban 300 km. egy réteg F2 - a tengerszint feletti magasság 400 km. vagy magasabb. Télen ezek a számok lehetnek, illetve 100 km. és 200 km. Éjjel az F rétegben általában magasságban 250-300 km. Azonban ezek a számok nagyon vonatkozóan, és meg kell tekinteni csak becslések. Amint a D és F rétegeket ionizációs szinten F réteg esik éjjel. Mivel azonban ez a réteg jóval magasabb, és a levegő sűrűsége a sokkal kevésbé rekombináció történik sokkal lassabban. Mivel ionizációs tartjuk egész éjjel, ez a réteg hatással lehet a terjedését rádiójeleket.
A Sun és a ionoszféra
Aligha meglepő, hogy a naptevékenység befolyásolja az ionoszféra. A legfontosabb tényező az a szám látható napfoltok. A foltok jelennek meg a sötét (viszonylag) zóna, ami látható, ha a projekt a kép a Nap egy szitán vagy egy darab papír. Befolyásolják az ionoszféra által az oka, hogy a terület körülöttük bocsátanak ki nagy mennyiségű ultraibolya sugárzás - a fő ionizációs tényező.
A száma napfoltok változik időszak 11 év (bár ez elég közelítő minta). Ez azt jelenti, hogy a ionoszféra feltételek (és ennélfogva szaporítás) változhat szinkronban ebben a ciklusban. A legalacsonyabb pont a ciklusban a HF nagyobb, mint körülbelül 20 MHz ionoszféra terjedési nem fordulhat elő. Közel a csúcs a 11 éves tevékenysége, lehet aktív a frekvenciája 50 MHz-es és a fenti.
Felszíni és a légi hullámok
A jeleket a tartományban közép- és rövidhullámú terjednek két fő módja - és térbeli felületi hullámok.
Felületi hullám fordul elő, amikor a jel utazik az adó minden irányban. Ahelyett meghosszabbítja egy egyenes vonal (és nem hallható túl a látható horizont), rádió hajlamos görbületét követik a Föld (4. ábra). Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a föld felszínén indukált áram a lassú hullám előtt a felszín közelében. Ennek eredményeként a hullámforma van döntve le, ami neki a lehetőséget, hogy kövesse a Föld görbületét, és terjedt el a horizonton.
Néhány kivételtől eltekintve a link útján felületi hullám általában használt jelek frekvencia 2 MHz alatt ... 3. Magasabb frekvenciák nem használják, mivel a növekedés a csillapítást; Ennek eredményeként, a kapcsolat bizonytalanná válik. Ezt jól mutatja az a tény, hogy a rövidhullámú rádióállomások segítségével felületi hullám lehet hallani csak rövid távolságokra. Ugyanakkor, középhullámú állomások hallható sokkal nagyobb távolságok - a jellemző erőteljes AM rádióállomás kiterjed a terület száz mérföld, talán több. Teljes lefedettség számos tényező befolyásolja, köztük az adóteljesítmény, antenna típusát és jellegét a felület, amely felett a jelek utazni.
Szignálok is elszakadni a Föld felszínét, és nyúlnak az ionoszféra. Mint később látni fogjuk, egy részük jött vissza a földre.
Az első réteg, amely felmerült a jelút - ez a réteg D. Úgy működik, mint egy csillapító, különösen kis frekvenciákon, mert a csillapítás fordítottan arányos a tér a frekvencia. Ez azt jelenti, hogy a frekvenciakétszerezésen csillapítás szint csökken néggyel. Ezért igyekeznek behatolásának megakadályozására az alacsony frekvenciájú jelek a magasabb rétegekben, kivéve éjjel, amikor a D réteg eltűnik.
Csillapítás jelek áthaladó D réteg, mert az általuk okozott rezgések szabad elektronokat. Ha ez bekövetkezik, az elektronok molekulákkal ütköznek a kiadások egy kis mennyiségű energiát és dissipat- arányos mennyiségű rádió energiát.
Könnyen belátható, hogy a szint csillapítás függ az ütközések száma kialakulását. Ez a szám viszont attól függ, hogy sok más tényező. Az egyik legnyilvánvalóbb a rendelkezésre álló gáz molekulák. A nagyobb mennyiségű gáz molekulák több ütközés, és növeli a csillapítás.
Szintén fontos ionizációs mértéke és gyakorisága a rádiójeleket. A növekvő gyakorisága, a hullámhossz csökken, és az ütközések száma közötti szabad elektronok és a gáz molekulák csökken. Ezért az alacsony frekvenciás jeleket csillapodnak sokkal magas.
Rétegek E és F
Amikor a jel beleesik a rétegek E és F, ez okozza őket, mint a D réteg, rezgések a szabad elektronokat. Van azonban a levegő sűrűsége sokkal alacsonyabb, és sokkal kevésbé ütközések. Ezért van sokkal kevesebb energia elvész, és ezek a rétegek befolyásolják a rádiójeleket teljesen más módon. Kevesebb ütközés gázmolekulák és kevésbé veszít energiát, az elektronok bocsátják azt újra ki. Mivel a jel terjed az övezetben növekvő elektronsűrűség, a távolabb a jel behatol a réteg, annál inkább megtörik a zóna egy nagy sűrűségű, hogy az alacsony sűrűségű terület. HF fénytörés elég gyakran, hogy küldjön egy jelet vissza a Földre. Ennek eredményeként, úgy néz ki, mintha egy réteg „tükröződik” jelet. Ezek a „gondolkodás” függ rádiófrekvenciás és beesési szög. A növekvő gyakorisága, a refraktív érték csökken, és végül elérte a frekvencia, amely jelzi áthaladnak, és eléri a következő réteg. Végül is ez a frekvencia érhető el, ha a jelek áthaladnak az összes réteg és hagyjon (5. ábra).
frekvencia változást
több ugrások
Bár a tükröződés a rétegek E és F fedésben vannak jelentős távolságok, ez nem magyarázza meg, hogy a jel eléri a második felében a világon. Az egész világot lefedő elterjedése megköveteli többszörös reflexiók. Föld-húztak power metal működik reflektor visszatér a Földre a jelek ionoszféra, visszatér vissza őket az ionoszféra, ahol tükröződnek vissza a földre (7. ábra). Ily módon a jel lehet elosztani az egész világon (vagy akár több irányban). Az ingatlan a föld felszínén van nagy jelentősége. Desert - rossz reflektorok, de az óceánok nagyon hatásos. Ez azt jelenti, hogy a jeleket visszavert az Atlanti-óceán, például sokkal erősebb lesz, mint a jelek visszavert olyan területeken, mint a Szahara. Ezen felül a veszteségek okozta tükröződés a felszínen, jelzi tapasztalat csillapítás minden alkalommal, amikor áthalad a D réteg Valóban, a csillapítás a D réteg nagyon fontos, különösen ha figyelembe vesszük, hogy a jelek átmennek kétrétegű D minden egyes „út”, hogy a E réteg, vagy F. Ezen túlmenően, a magas frekvenciák sokkal kényelmesebb használni, mivel azok tükrözik a F2 réteg, és ezért szükségessé kisebb számú visszaverődést, és ők is tapasztalni minimális felszívódását a D réteg Ez azt jelenti, hogy, ceteris paribus, jel frekvencia 28 MHz, például erősebb lesz, mint a jel frekvenciája 14 MHz (ha a kapcsolat létrejött mindkét frekvencián).
A távolság a folytatásban, és a „halott” zóna
A távolság a folytatásban, és a „halott” zóna - egy nagyon fontos fogalmak ionoszféra terjedését. A távolság mentén a Föld felszínén, amelyre a jel terjed, tükröződés a ionoszféra, úgynevezett ugrás távolság (8. ábra). Van is egy olyan terület, amely az úgynevezett „halott” zónában. felületi hullám jelek miatt gyengült lesz hallható csak egy bizonyos távolságra az adótól. A kimenő jelek az ionoszféra nem fog szerepelni, mielőtt azok elérnék az ionoszféra. Ugyanakkor ők át a távolságot, ami sokkal nagyobb, mint azok, ahol a felületi hullám teljesen eltűnik. Ez azt eredményezi, olyan régióban, ahol a jelek nem hallható. Ez a terület az úgynevezett „halott” zónában. Ez különösen hangsúlyos a magas frekvenciájú jelek, amelyek a felületi hullám lebomlik nagyon gyorsan, és a folytatásban távolság, azaz értéke ezer mérföld vagy több.
I.POOLE (G3YWX)
QST, 11/99. Fordította A. Belsky.