Ролята на йоносферата в далечното радиото

Radiofront 1941 №7

Излъчване на дълги разстояния е възможно само чрез наличието на съответните слоеве в горната част на атмосферата на Земята. Тези слоеве са оформени така, че ултравиолетовите лъчи на слънчева светлина разцепват някои от молекулите на газа на положително заредени частици - йони - и електрони. Такава (процес, наречен йонизация на и дейонизирана региона на атмосферата често по йоносфера. Радио вълни проникват йоносферата, пречупена и на достатъчно йонизация могат да се върнат обратно на земята. Фиг. 1 показва три възможни случаи на привеждане радио вълни в йоносферата в зависимост от степента на йонизация. В при докато йонизацията е слаб, и вълните преминават през слоя, само леко извити пътя си.

В случай, че б йонизация достатъчно, за да отразява вълна и се връща на земята, и най-накрая, в случай на йонизация е толкова силна, че вълните са абсорбирали напълно.

Фиг. 2 показва пътя на две радиовълни 20 и дължина 10 метра и с някаква степен на йонизация. Дължина на вълната на 20 метра (плътна линия), отразена от йоносферата и се върне на земята (дължина на вълната от 10 метра (пунктирана линия) е само леко изкривен слой и се оставя в междупланетното пространство. Всичко дължина на вълната по-дълъг от 20 метра, са отразени и дължината на вълната е по-кратък от 10 метра ще проникне йоносферата. по-ниската честота на предаване, толкова по-голяма вероятността от отражение и силна йонизация в слоя, по-висока честота ще бъде по-отразена от него.

ЗОНА на мълчанието

От съществено значение е ъгълът, под който радиовълни инцидент на йонизиран слой. тишина зона се случва, когато йонизация е недостатъчна, за да отрази инцидента с вълни на "стръмни ъгли, обаче вълни инцидент при малки ъгли, като по този начин ще се отрази. Както е показано на фиг. 3, всички вълни, излъчвани от антената на ъгъл по-голям от една критична стойност, преминава през слоя и вълни, излъчвани при по-малък ъгъл, връщайки се към земята.

Преди сигнали тихи зони могат да бъдат чути само в непосредствена близост до предавателя се дължи на повърхността на вълните.

Често е налице лъч, падащ на Земята в точка А се отразява от повърхността й, влезе отново слоя още веднъж отразява обратно към Земята вече в точка Б. дву-, три- и отражения от този вид често се срещат в трансмисия при високи честоти, особено на по-дълги разстояния. Фиг. 3 показва, че сигналът може също така да стигнем до точка Б, след като един-единствен размисъл. Ако и двете сигнали идват до точка Б, са приблизително равни по сила, тя може да бъде много силен замира поради смущения.

Когато зоната на мълчанието се простира на голямо разстояние, ние чуваме само далечното станция. С увеличаването на йонизацията тя ще бъде стеснен, и ще се появи по-близо до гарата. В този случай, ние започваме да губят далечното станция по две причини. На първо място, те ще бъдат запушени с шумни съседи станции и второ, по-висока йонизация причинява на поглъщане сигналите на далечни станции, които правят дълъг път в йонизирани региони. По-широкият мъртвата зона над работната честота, толкова по-вероятно възможността за комуникации на далечни разстояния.

Тъй като йонизация в горните слоеве на атмосферата, причинени от слънчевата радиация, в условията на преход ще бъде най-малка дължина на вълната драстично различни за ден и нощ. Например, помислете за промяна на условията за комуникация за нормален зимен ден. В ранните сутрешни часове, преди слънцето изгрява много слаба йонизация. В този случай, обхват от 10 метра ще бъде напълно мъртъв, и на 20 метра могат да бъдат чути само изолирани много отдалечени станции. Въпреки това, за по-ниски честоти йонизация е достатъчно за нормална работа. Така че, по вълните на 40 метра ще бъдат добри условия за комуникации на далечни разстояния, също така е добър и вълните в 160-те метра. По изгрев йонизация започва да расте бързо и да достигне максимум в следобедните часове. С наближаването на обяд (мъртва зона ще бъде стеснена по всички ленти и два часа след изгрев йонизация е достатъчно, за да отрази вълни 10-метровия диапазон. Към обяд кръг 20-метров ще бъде изпълнен относително съседните станции, както и на 10 метра в този момент могат да бъдат комуникации на далечни разстояния . След залез йонизация ще намалее, като ще започне обратно възстановяване на неутрални атоми и молекули.

тишина зона постепенно ще се разширява за всяка група. Първата спирка приемни вълни от 10 метра, а след това 20m.

Магнитни бури

Съобщение от близко разстояние обикновено е нарушен и се отчитат за да преминете към по-дълги вълни.

Отразяващ слой и анормален йонизация

В йоносферата обикновено се състои от няколко слоя от дейонизирана. От тях най-важната роля в разпространението на радиовълните играе слоеве E и F. E височина на слоя над повърхността на Земята е около 100 км, а слой F - 220-240 км. На тези слоеве не се отразява на времето в близост до земната повърхност.

Layer F деня разделя на два слоя F1 и F2; първата от тях се намира малко под втория. Layer F2 се йонизира силен от слоевете F1 и Е, и играе "роля в предаването на къси дължини на вълните. Достатъчно високо честотни сигнали, влизащи чрез умерено йонизиран слоеве Е и F1, са отразени по-силно йонизиран слой F2, както е показано на фиг. 4. За по-ниски честоти важен слой Е, и повечето от връзките на 160 метра се осъществява от отражение на този слой.

слой Е от време на време се появи много интензивен йонизация регион, наречен аномално слой Д. Ненормално йонизация слой E може да се случи по всяко време, и неговата неизвестна причина. В случай на необичайно йонизация слой Е може да причини отражение вълна 5 и 10 м.

Друго необичайно явление, наречено Delindzhera ефект е в пълно нарушение на комуникацията на къси вълни на осветената част на земното кълбо. причина Delindzhera ефект, както изглежда, са изригвания на Слънцето, което води до много голямо увеличение на йонизация в долната част на йоносферата. В резултат на това къси радиовълни се абсорбират. По това време, понякога е възможност за по-нататъшната комуникация на ултра-къси вълни. Delindzhera ефект може да продължи няколко минути или дори часове.

сезонните колебания

Най-йонизация на F2 слой е най-висока през зимата, с дневни пикове по време на следобедните часове. Това означава, че най-тесен мъртвата зона е следобед на деня на зимата, в този момент може да бъде надеждна комуникация при много високи честоти, например, вълните на 10 метра. През лятото на йонизация е по-малко значима, отколкото през зимата, и ежедневно максимално за слой се движи към залез. По този начин, за вълни от 10 метра в лятната зона мълчание ще бъде по-широк, и връзката на тези вълни често може да бъде невъзможно. Поради увеличаването в лятната зона на мълчание по вълните на 20 и 40 метра може да се очаква да се подобрят условията за междуселищните връзки, но при разстояние на много хиляди километри от картината се усложнява от съотношението на осветени и затъмнени места по земното кълбо. При прехвърляне на екватора летни условия могат да имат предимство на единия край на връзката, така и за зимни условия - от друга. Най-добрите условия за далекосъобщенията са през пролетта и началото на есента. Наблюдаваните значително повече случаи на анормални отражения от слоя Е. Тези отражения през пролетта и лятото може да бъде няколко часа, за да даде добри условия за дълги разстояния комуникация в 5 и 10 метра. Преходът от зимата до летни условия, и обратно, не се извършва гладко. Пролетни и есенни месеци се характеризират с нестабилно състояние на йоносферата. Това е особено забележимо за фенове, редовно работят в честотната лента от 10-метров.

критичните честоти

Тя се нарича критична честота от най-високата честота, която все още се отразява от този слой, когато сигналът е инцидент на слоя под прав ъгъл. Ако сигналът се отразява падащата под прав ъгъл, то също ще се отрази на всички други ъгли, и по този начин мълчание зона при всички честоти под критичната стойност ще отсъства. Критична честота показва степента на йонизация на слоеве и може да се използва, за да се предскаже "radiopogody", изберете най-изгодните вълни за комуникация, изчисляване на разширената зона мълчание, и така нататък. Г. Измерванията се правят при критични честоти йоносферни станции. В Съветския съюз има няколко такива станции, една от тях в залива Silent на Frantsa Iosifa Земя, това е най-северният от йоносферата станция в света.

През последните 3-4 години, имаше много повече случаи на дълги разстояния връзки в 10 и обхват на 5-метра, отколкото преди. Това се дължи, от една страна, рязкото увеличение на броя на радиолюбители, работещи в тези групи, а от друга - ефектът на 11-годишния цикъл на активност на слънчевите петна. Йонизация на атмосферата са тясно свързани с броя на слънчевите петна; Колкото повече слънчеви петна там в продължение на една година, толкова по-голяма степен на йонизация. Слънчевите петна отдавна са обект (наблюдение на астрономите и записват номерата им се поддържат редовно, тъй като 1750 г. Тези данни показват, че броят на петна обикновено достига своя максимум на всеки 11 години. Последният максимумът е през 1939 г. и 1940 г. средното равнище на йонизация в последните пет години увеличава от година на година, в резултат на все по-висока честота дава възможност за размисъл. условията за комуникация по вълните на 10 и 5 метра през зимата на 1940/41 вече е малко по-лошо, отколкото са били през 1939/40 г. и в бъдеще, размерът на всяка година часа, подходящи за комуникация на тези вълни х ще бъде намален, а през 1944 г. или 1945 активност в тези граници ще достигне минимум. По това време, поради условията на групата на 20-метров ще бъде подобен на тези, които са настъпили в 10-те метра през последната година, а 40-метровия диапазон Той отново ще бъде подходящ за дълги разстояния връзки.

Предаването на VHF

VHF честота е твърде висока за отражението от F2 слой. Ако се наблюдават такива разсъждения, те са за период от много висока йонизация, например, в рамките на максимум петна и да се образува дълги разстояния, сигналите влизат в леглото на много тъп ъгъл. Многобройни връзки с дължина на 5-т, които са наблюдавани по време на летните месеци в САЩ в миналото, обясняват аномално йонизация слой Д.

Повечето от тези облигации се състоя през нощта. Йоносферни измервания показват, че необичайно лято E слой често се формира сутрин преди изгрев и залез, с площта му е понякога само няколко квадратни километра. Благодарение на тази връзка на УКВ е възможно само между много ограничен брой елементи. Въпреки това, ако има и двете много от тези области в най-различни области, условията за предаването на VHF могат да бъдат толкова добри.