Az ionoszféra és a rádióhullám terjedése
A rádióhullámok HF rádiója és a fény egyenesen sugárzik. De lehet preodalevat sok ezer kilométerre, lábazati világon hatalmas ugrások több száz 3000 km ibolee visszavert felváltva a réteg ionizált gáz és a föld felszínén vagy a víz.
Vissza a 20-as a század azt hitték, hogy a rádióhullámok rövidebbek 200 m általában nem alkalmasak a hosszú távú kommunikációs mert az erős felszívódását. És ez az, amikor mi voltunk az első kísérletek a további vétel rövid hullámok az Atlanti-óceánon Európa és Amerika között, az angol fizikus Oliver Heaviside és az amerikai villamosmérnök Arthur Kennelly függetlenül azt javasolta, hogy valahol van egy ionizált réteg légkör a Föld körül, képes tükrözni rádióhullámok. Ezt a réteget Heaviside-Kennelynek vagy ionoszféranak nevezték el.
A modern ötletek szerint az ionoszféra negatív töltésű szabad elektronból és pozitív töltésű ionból, elsősorban molekuláris oxigén O + és NO + nitrogén-oxidból áll. Ionok és elektronok képződnek az ionizáció eredményeként, amely egy neutrális gázmolekulából származó elektron leválasztását jelenti. És ahhoz, hogy leválasszon egy elektront, szükségessé válik egy bizonyos energia - az ionizációs energia, amelynek fő forrása az ionoszféra számára a Nap, pontosabban az ultraibolya, a röntgen és a korpuszkuláris sugárzás.
Miközben a Föld gázhéját a Nap világítja meg, újabb és újabb elektronok folyamatosan képződnek benne, de egyidejűleg az elektronok egy része ionokkal ütközik, és ismét semleges részecskéket - atomokat és molekulákat képez. A napsütés után az új elektronok szinte megszűnnek, és a szabad elektronok száma csökken. Általában az ionoszféra szabadabb elektronjai, annál jobb a nagy frekvenciájú hullámok tükröződése. És ha az elektronok fiatalok, akkor a hosszú távú átjárást csak az alacsony frekvenciájú HF-sávokban figyelik meg. Éppen ezért a távoli állomások fogadására csak a 75, 49, 41 és 31 méteres távolságok lehetségesek.
Az elektronok egyenlőtlenül eloszlanak az ionoszférában. Az 50-400 km-es magasságban több réteg vagy régió van, amely fokozza az elektron koncentrációját. Ezek a területek simán átjutnak egymásba, és különböző módon befolyásolják a HF sáv rádióhullámainak terjedését.
A legfelső szakaszán, az úton, a legsűrűbb, nevezték a területet F. Ő raschpolozhena magasságban 150 km-rel a Föld felszínének és jelentős szerepet játszik a visszaverő képessége messze szaporítása nagyfrekvenciás HF-sávokban. Néha a nyári hónapokban az F régió két rétegre oszlik: az F1 és az F2. Réteg F1 elfoglalhatják magassága 200 250 km, és a szál F2, mivel arra „lebegő” tartományban 300 és 400 km magasságban. Az F2 réteg tipikusan sokkal erősebben ionizálódik, mint az F1 réteg. Éjszaka az F1 réteg eltűnik, és az F2 réteg marad, lassan elveszíti az ionizáció 60% -át.
Az F-régió alatt 90-150 km magasságban található az E régió, amelynek ionizációja a Napból származó puha röntgensugárzás hatására megy végbe. Általában az E régió ionizációjának mértéke alacsonyabb, mint az F régió. Azonban a 31 és 25 m-es alacsony frekvenciájú HF sávok nappali befogadásakor az E régióból származó jelek tükröződnek, általában 1000 km-re lévő 1500 km-es állomások. Éjszaka az E régióban az ionizáció jelentősen csökken, de ebben az időben továbbra is jelentős szerepet játszik a 41, 49 és 75 m tartományokból származó jelek vételében.
Nagy érdeklődést mutat a 16, 13 és 11 m magas frekvenciájú HF-sávok jelzésére, amelyet az E régióban (pontosabban felhők) alakítanak ki a megnövekedett ionizációval. Ezeknek a felhőknek a területe egy egységtől több száz négyzetkilométerig változhat. Ezt a fokozott ionizációs réteget szórványos E rétegnek nevezik, és az Es. A felhők a szél hatására az ionoszférában utazhatnak, és akár 250 km / h sebességet is elérhetnek. Nyáron a középső szélességi napokon a havas felhők miatt a rádióhullámok eredete 15. 20 nap. Az Egyenlítő közelében, szinte mindig jelen van, és magas szélességi fokon általában éjszaka jelenik meg. Során alacsony szoláris aktivitást, ha nincs áthaladását nagyfrekvenciás HF-sávokban, néha, mint egy ajándék, a tartományok a 16, 13 és 11 m egy jó mennyiség hirtelen jelennek meg a távoli állomás jelét ismételten tükrözi Es.
A D ionoszféra legrövidebb területe 50 és 90 km közötti magasságban található. Vannak viszonylag kevés szabad elektronok. A D régióból hosszú és közepes hullámok jól tükröződnek, míg a HF sávok alacsony frekvenciájú jelzése erősen felszívódik. Ez a nap, és a nap után, az ionizáció nagyon gyorsan eltűnik, és lehetővé válik távoli állomások fogadására a 41, 49 és 75 m tartományokban, amelyek jelzései az F2 és E rétegekből származnak.
De ez az egyetlen hullámút az ionoszféra útjában az adóról a vevőkészülék felé. Néha olyan körülmények jönnek létre, amelyekben az F2 rétegből visszavert hullám nem tér vissza a Földre, hanem terjed, váltakozva az E (Es) és az F2 rétegektől. A hullám az ionoszféra hullámvezetőjébe került, több ezer kilométert viszonylag kis csillapítással.
De a hullámvezetőből kilépő hullámhoz megfelelő feltételek általában a napkeltekor vagy a naplementében a fogadás helyén alakulnak ki. Általában ez lehetővé teszi a föld másik pontján található állomások fogadását. Ez a jelenség leginkább az alacsony frekvenciájú HF-sávokban fejezhető ki. Az ilyen meghajtás 75 m-es hatótávolsága körülbelül egy óra lehet. Rövidebb hullámhosszokra történő váltás esetén ez az idő rövidül.
Ebben a cikkben az ionoszféra leírása és a rádiófrekvenciás rádióállomások jelzéseinek terjedése során egyáltalán nem vették figyelembe a napi aktivitás és az ionoszféra perturbációjának ciklusait, amelyek az "élő" Naphoz kapcsolódnak. Erről, valamint arról, hogy hogyan készítse elő az átjáró előrejelzését - a következő cikkben.
A HF rádióállomások rádióhullámai több ezer kilométert tudnak leküzdeni, óriási ugrásokkal határolva a világot, amelyet az ionoszféra különböző területeiről és a Föld felszínéről váltakozva tükrözik.
Az A ponthoz tartozó adó különböző frekvenciájú rádióhullámok a B pontra esnek, ahol a vevő megtalálható. Waves csinálok két ugrást, dupla otrazivshisya az F régió és a Föld pont B. A hullám n is ugyanezt két ugrást, de tükrözi a területen E. De K hullám hit és a rádiófrekvenciás a régiók közötti F és E.
Természetesen itt van egy ideális kép a rádióhullámok terjedéséről. A való életben minden sokkal bonyolultabb.