Pasajul pe intervale pătrat

Lyapin (UA3OW), S. Bubennikov (op UK3AAC)

Numărul RADIO 2, 1979

Valurile sunt considerate mult timp în urmă stăpânit. Cu toate acestea, după cum arată practica, nu toate de unde scurte, destul de bine versat în materie de distribuție. Scopul acestui articol - pentru a vorbi despre specificul KB pe gamele, metodele sale de previziune, jambon ajutând utiliza specificitatea undelor scurte pentru conexiuni pe distanțe lungi.







Comunicații radio pe KB sunt furnizate în cele mai multe cazuri reflectă, și mai precis, refracția undelor în orice strat al ionosferei. Să ne amintim că ionosfera Pământului este o colecție de straturi sau regiuni ionizate (de unde și numele de ea), care rezultă sub influența radiațiilor solare și care trece lin într-una de alta. Noaptea, când nu există nici o radiație solară, concentrația particulelor ionizați scade, ceea ce duce la o slăbire a reflexie (refracție) proprietăți ale ionosferei.

Gradul de ionizare depinde în mod esențial de activitatea Sun, care variază în funcție de perioada medie de 11,3 ani (date începând cu anul 1750). Caracterizarea cantitativă a acestei activități - numărul Wolf (W) legate de numărul de spoturi pe disc semnalizatoare laterale vizibile. Acum există un ciclu, al cărui maxim este de așteptat în anii 1979-1980 (a se vedea. Figura 1). În prezent, nu există un consens cu privire la calendarul și amploarea unui nou record. Prin urmare, figură prezintă două linii punctate, proiecțiile obținute prin diferite metode corespunzătoare.

straturi ionosferice sunt notate cu litere latine D, E și F.

Pasajul pe intervale pătrat

Zona F are o densitate maximă de electroni și este zona principală reflectorizant atunci când propagarea ionosferic a undelor scurte, de până la 10 - intervalul de metri. În după-amiaza aceasta zona este ca - ar fi împărțit în două straturi: F1 și F2. stratul F1 este localizat în mod tipic la o înălțime de 150 la 250 km, iar fibra F2 - de la 300 la 450 de kilometri. Ionizarea în F este susținută în principal datorită componentei ultraviolete a radiației solare. Uneori, zona F are un caracter difuz, care este atribuită de electroni nori având o concentrație diferită de jur. Noaptea în regiunea de ionizare F este parțial reținut. F-regiune mai mare densitate de electroni scade treptat.

La altitudini între 100 și 150 de kilometri de o altă zonă este mărită cu ionizare - regiunea E, ionizarea acestuia are loc în principal pe radiația X-ray moale. Noaptea stratul E păstrează o parte din ionizarea lui, dar in acest moment devine „poros“ și neuniformă. Gradul de ionizare al stratului E este mai mare în regiunile ecuatoriale ale Pământului, iar reflectivitatea este mai mare acolo decât în ​​latitudinile medii sau mari. interes practic Mare pentru radioamatori sunt sporadice de educație în stratul. E nori a crescut de ionizare - Es o6pazovaniya. (A se vedea articolul lui S. Bubennikova "Es Dar mersul pe jos." - „Radio», 1978. № 4. cu 13.)

Mai jos regiunea E la 5-60 regiune kilometri dispusă în zona D. Ionizare cauzată în principal de radiații cu raze X de la soare. Ionizarea este maximă la amiază, și scade rapid atunci când soarele dispare în spatele orizontului. Noaptea în ionizarea D dispare complet.

În timpul exploziile solare puternice crește în raze X de la soare cauzează o creștere bruscă a regiunii de ionizare D. Acest lucru duce la așa-numitele tulburările ionosferice bruște, care au ca rezultat o întrerupere totală de radio de unde scurte de pe partea iluminată a globului pentru o perioadă de câteva minute până la câteva zeci de minute, din cauza complet absorbție în D.

Cea mai comună metodă este detectare verticală ionosferei, care are loc prin intermediul pulsului transmițător, al cărui frecvență variază lin sau discret într-un interval larg. Cea mai mare frecvență reflectată de stratul în timpul simțirea vertical, numita frecventa critica a acestui strat (ca pentru stratul F2 frecvență critică este înregistrată ca foF2). La fiecare stație pentru detectarea sesiune ionosferice vysotnochastotnaya eliminat răspuns complet (VCHH), cei mai importanți parametri care sunt frecvente critice și înălțimi ale straturilor.

Prin VCHH determinat de un alt parametru - frecvența maximă utilizabilă (MUF) strat. MUF este frecvența maximă care este reflectată de stratul în timpul propagării ionosferice. Distanța de la care semnalul emițător poate fi recepționat printr-un singur strat de reflexie, numit distanța de salt. Pentru stratul F2 este distanța maximă este de 3,500 - 4,000 km. De obicei, la stațiile de ionosferei este determinată de MUF pentru un salt de 3.000 km (3.000 MHCH - F2). Toate frecvențele de deasupra stratului MUF nu sunt recunoscute, și du-te dincolo de ionosferei în spațiu. MUF depinde de momentul zilei, anotimp, latitudinea geografică a punctului de reflecție și activității solare. Este, de asemenea, într-o anumită măsură, în funcție de înălțimea stratului de reflexie, și modul în care este apăsat lobul scăzut al modelului antenei față de suprafața Pământului. Există o relație aproximativă între frecvența critică FO și MUF pentru straturile F2:

MUF-3000-F2 = 3,5 x foF2

Pasajul pe intervale pătrat

În general, MUF este de obicei mai mare în lunile de iarnă decât în ​​timpul verii. Fig. 2 prezintă variația diurn a MUF-3000-F2 pentru vară și de iarnă luni, cu o activitate solara medie. Datele primite de pe stația de ionosferic IZMIRAN lângă Moscova.

Multe posturi au fost mult timp ionosferei verticale în curs de desfășurare de sondare în diferite părți ale lumii. Acest lucru face posibilă construirea unor hărți ale distribuției globale a frecvențelor critice și MUF pentru straturi diferite, în funcție de anotimp și de activitatea solară în lunile următoare. Un set de cărți împreună cu un MUF lunar prognoza produs Comitetul de Stat pentru URSS Hidrometeo și a mediului de control.

Pasajul pe intervale pătrat

Fig. 3 ilustrează schematic dispunerea reciprocă a straturilor ionizate F1, F2, E, D zilnic peste suprafața Pământului și care cazurile de propagare radio în ionosferă.

Punctul B se execută stație de detectare verticală. straturi de frecvență critice foe foF2 stratul F2 și nu se reflectă. Termenul de „reflecție“ aici este folosit peste tot, pentru simplitate. Dar, strict vorbind, un val de radio nu este reflectată și suferă de refracție în stratul ionizat și se întoarce pe Pământ. Un câmp electric alternativ al electronilor liberi în valuri strat vin pendulat cu o frecvență a undei, adică. E., Un curent electric pe care domeniul său, deoarece re-emite un val în sens invers. Și este mai mic gradul de ionizare al stratului (m. E. Numărul de electroni liberi pe unitatea de volum), mai adânc decât unda penetrează stratul până sa „reflecție“.







Punctul de vedere clasic de propagare ionosferice este așa-numita spread-un singur salt, atunci când unda reflectată de strat revine la Pământ. Lungimea minimă a salt este limitat, deoarece ruperea undelor radio pot fi observate doar la unghiuri mai mari decât o anumită valoare critică. Acest lucru explică existența unei „zone moarte“. Lungimea „zonă moartă“, invers proporțional cu stratul de frecvență critică. Fig. 3 între punctele B și A are loc dvuhskachkovaya legătură. Val dupa primul salt este reflectată de Pământ și vine la punct, dar numai după o reflecție din F2 stratul repetat. În principiu, acesta poate fi multi-hop de propagare a rotunjirea la un Pământ plin.

Dar semnalul trimis de la punctul B, punctul B ajunge la un mod oarecum neobișnuit. După ce a fost reflectat de F2 strat (în figură acest semnal este în mod clar evident că -MPCH frecvența F2 de mai jos, deoarece nu pătrunde adânc în pat) semnalul din F1 fibra sa întâlnit cu creșterea regiunii de ionizare și să fie reflectată înapoi la stratul F2 și, numai reflectate secundar de stratul F2. a ajuns la punctul B. In mod similar, semnalul poate fi distribuit între straturi ca și într-un ghid de undă, pe distanțe lungi. Semnalul transmis de la punctul B, frecvența, care este mai mare decât F2 -MPCH, strat și nu sa reflectat în spațiul din stânga.

Semnalul transmis de la B întâlnit stratul F2 și fracturate în abundență fascicule separate. După cum sa menționat deja mai sus, F2 este stratul reflectorizant primar la undele scurte scaturi distal. Un val care trece prin fiecare strat (D, E. F) și reflectă rezultatele valuri la o pierdere de energie, în care stratul inferior este, cu atât mai mare val pierde energie atunci când trece prin ea, iar cea mai mică frecvență a undei, cu atât mai mult pierderea de energie.

Vom proceda la examinarea imediată a trecerii timpului pe intervale KB personale. Gama de 3,5 MHz este frecvența scăzută a KB pe scară largă variază de utilizat. În principiu, undele reflectate ale acestei game este posibil, în toate straturile ionosferei. Cu toate acestea, stratul D absoarbe puternic val de jos a gamei KB, inclusiv de 80 de metri. Prin urmare, în după-amiaza, în intervalul de la 3,5 MHz sunt rareori auzit stația, situat la 400 - 500 km. În acest interval de timp, după cum toată lumea știe, este folosit pentru conexiuni locale.

e strat de noapte, de asemenea, dispare, deși mult mai lent decât D, iar la aproximativ două ore înainte strat răsăritul soarelui MUF poate deveni mai mică decât limita inferioară a intervalului, și de reflecție chiar și atunci va avea loc la stratul F, care furnizează, în cazul structurii multi-hop din cele mai îndepărtate pasaj.

În timpul iernii, când nopțile sunt mai lungi, ionizarea straturilor inferioare dispare rapid și posibilitatea de conexiuni pe distanțe lungi sunt în creștere.

Despre același model se observă în intervalul de 7 MHz. Deși stratul este mai mică decât D și absoarbe undele acelui interval, cu toate acestea, gama de comunicare (în special în apropierea prânzului) rareori depășește lungimea stratului discontinuității E. In contrast cu banda de 3,5 MHz, există strat deja simțit E. MUF de proximitate rezultând prompt " zona moartă. " În timpul zilei ea este mică și pe timp de noapte, datorită micșorării stratului MUF E poate ajunge la 1000 km. În dimineața în intervalul 7 MHz sunt posibile și reflectarea din stratul F.

In timpul stratului solar E ciclu de schimbare critică de frecvență este mică, crescând doar 15-20% în timpul tranziției de la minim la maxim, astfel încât schimbările în natura trecerii în intervalul de 3,5 MHz și 7 MHz nu este foarte vizibil.

Un nivel mare de zgomot, dificultatea în aplicarea de antene foarte direcționale, un val puternic de atenuare a acestor intervale creează dificultăți mari pentru scurt-val, și, prin urmare, fiecare DX chemarilor cheltuit foarte satisfacatoare.

Cel mai eficient este în intervalul de 14 MHz. Layer D este aproape nici un efect, și un rol fundamental jucat în trecerea straturilor F și E. De obicei, valoarea medie este mică și mai puțin foe foF2. stratul E poate afecta totuși comunicarea în domeniul de numai 14 MHz în zona de la prânz, atingând valori maxime. Nu este o coincidență faptul că trecerea de 14 MHz începe și se termină odată cu apariția stațiilor DX. Amiază începe să funcționeze stratul E și aerul a apărut stații situate în zona 1200-1500- km. caracterizată prin prezența în acest interval este relativ mare „zonă moartă“.

În primăvara și vara se observă generație îmbunătățită Es mare nor MUF, ceea ce poate duce la ascultare, la anumite momente de stații rare (mici).

Destul de des în intervalul de 14 MHz poate fi auzit slab pro care merge pe jos, se agită ușor semnale distorsionate la stațiile situate în „zona moartă.“ Aceasta este o consecință a reflecției mai lungi și dispersia ionosferică pe denivelările locale formate la înălțimea stratului E. Această recepție este posibilă numai cu stație de potențial * ridicat de energie (e).

Aproximativ același model se observă în intervalul de 21 MHz, cu singura diferență că, în timpul activității solare valoare minimă MUF straturile superioare poate fi mai mică decât limita inferioară a intervalului, și apoi nici un flux deloc. Prezența chiar mai mult „zona moarta“, face mai ușor să lucreze cu stații DX din cauza lipsei de interferențe de la stațiile din apropiere.

După cum sa menționat deja, stratul F este împărțit în două. Reflexia de F1 strat se observă numai de o zi, în timp ce la latitudini de peste aproximativ 50 ° C. w. - numai în timpul verii, la mai mici - pe tot parcursul anului. variație diurn foF2 este simetrică în jurul prânzului, când Fo are o valoare maximă. In timpul ciclului solar creștere foF2 nu este mai mare de 30%.

Trebuie remarcat faptul că pierderea de energie în 10 de metri, în comparație cu celălalt, cel mai minimal. Acest lucru se datorează redusă de absorbție gama val de straturile inferioare ale ionosferei, care permite comunicații pe distanțe lungi, la puterea emițătorului relativ scăzută.

Straturile de frecvență critice nu sunt doar de zi cu zi și de sezon Aceste schimbări în. Parametrii lor depind, de asemenea, de latitudine. Atunci când călătoresc în straturile critice frecvențe F1 ecuator E și. crește F2. Acesta nu oferă acest avantaj pentru a utiliza benzile de frecvență înaltă jambon partea de sud a URSS.

Mențiune specială ar trebui să fie problema încălcării conexiunii KB. Atunci când un flash puternic la soare, sau prin trecerea regiunii active prin intermediul discului meridianul central de pe Pământ erupe flux puternic de radiații corpusculare, ceea ce poate provoca furtuni magnetice și apoi furtuni ionosferei, ceea ce duce la o deteriorare rapidă, și, uneori, încetarea completă a pasajului din variază KB. În acest caz, încălcarea se poate datora, în primul rând, prin absorbția de scurt val polar așa-numitul „cap“. Un alt motiv poate fi absorbția aurorale. Acest lucru apare de obicei atunci când unul dintre corespondenții este zona aurorală (URSS este UA1 și părțile nordice UA9, UA0), sau o linie de radio trece prin această zonă. Raport aici poate fi de 40% din cazuri.

În cele din urmă, al treilea motiv - pentru a schimba parametrii straturilor D, E, F2. Acest fenomen este de obicei observat pe timp de noapte și acoperă nu numai regiunile polare, ci întregul Pământ. În același timp, fo F2 poate crește, uneori, (în mod tipic la ecuator) și a redus cel mai mult (în mijloc și latitudini mari). În acest moment există o creștere de £ fo straturi prin pătrunderea particulelor din cosmos, și mai ales D, ceea ce poate duce la o „adaptare completă» F2 strat. Acest fenomen durează, de obicei, timp de 1-5 zile de la începerea furtunii.

Este interesant faptul că, înainte de furtuna este de multe ori o creștere a MUF la 50 MHz și de mai sus. În această perioadă, comunicarea este posibilă pe două 28 MHz, reflexia trehskachkovom din stratul F2 și chiar și recepție de televiziune la distanță.

Comitetul de Stat pentru URSS Hidrometeo și a mediului de control este eliberat MUF prognoza lunar. prin care puteți determina frecvența de lucru în lunile următoare pentru căile de radio către coordonate geografice specifice. frecvențe de operare prognoza de obicei sub forma de zi cu zi MUF program de călătorie și este valabil numai pentru o stare de relaxare a ionosferei. Pe baza previziunilor sale este pregătit pentru benzile de amatori, care este publicat lunar în revista „Radio“.

Un alt tip de prognostic asociat cu tulburări în mod regulat recurente în ionosferă cauzate de apariția discului regiunilor active ale Soarelui. Durata „viață“ a unei astfel de regiune activă poate fi de două sau trei luni. Și pentru că soarele este egal cu cifra de afaceri de 27,3 zile, perturbațiile magnetice posibilă predicție de repetabilitate la fiecare 27 de zile. Sun Patrol observatoare solare permite să obțină informații cu privire la dezvoltarea regiunilor active, precum și poziția lor în lumina discotecă. Pe baza acestor informații, a prezis zilele de furtuni magnetice, frecvența de apariție a Es. absorbție în stratul D și alte evenimente pentru luna următoare. La începutul acestei luni, pe baza datelor din ziarul „patriot sovietic“, a raportat zile, când starea liniștită a ionosferei poate fi afectată.

* Conceptul de potențialul energetic includ puterea de emisie, sensibilitatea receptorului și câștigul de primire și de antene de transmisie.

  1. Rimbet G. Garriot A. Introducere în fizica ionosferei. L. Gidrometeoizdat 1975.
  2. Vitinskii Yu, I. ciclica prognozelor activității solare. L. "Știința". 1973.
  3. Ivanov-rece GS Nicolsky GM Soare și ionosfera. M. "Știința" 1969.
  4. propagarea Dolukhanov MP undelor radio. M. "Cunoaștere" 1972.