Особенности распространения ультракоротких волн — КиберПедия

Навигация: Главная Случайная страница Обратная связь ТОП Интересно знать Избранные Топ: Генеалогическое древо Султанов Османской империи: Османские правители, вначале, будучи еще бейлербеями Анатолии, женились на дочерях византийских императоров… Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного… Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении… Интересное: Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом… Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего… Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории. .. Дисциплины: Автоматизация Антропология Археология Архитектура Аудит Биология Бухгалтерия Военная наука Генетика География Геология Демография Журналистика Зоология Иностранные языки Информатика Искусство История Кинематография Компьютеризация Кораблестроение Кулинария Культура Лексикология Лингвистика Литература Логика Маркетинг Математика Машиностроение Медицина Менеджмент Металлургия Метрология Механика Музыкология Науковедение Образование Охрана Труда Педагогика Политология Правоотношение Предпринимательство Приборостроение Программирование Производство Промышленность Психология Радиосвязь Религия Риторика Социология Спорт Стандартизация Статистика Строительство Теология Технологии Торговля Транспорт Фармакология Физика Физиология Философия Финансы Химия Хозяйство Черчение Экология Экономика Электроника Энергетика Юриспруденция

Стр 1 из 46Следующая ⇒   Метровые волны применяются в радиосвязи, в радиовещании и телевидение. Дециметрового диапазона применяют в радиолокации, радионавигации и телевидение. Сантиметровые – в космической связи, радиорелейной связи, в радиоуправление. Волны этих диапазонов не отражаются от ионосферы. Ионосфера для них прозрачна. Они уходят, не преломляясь в космическое пространство. Исключения составляют дневные часы в годы максимальной солнечной активности, когда от ионосферы отражаются волны с частотой 30-50МГц. Волны этих диапазонов не способны к дифракции, поэтому важно, чтобы между передающей и принимающей станциями не было бы препятствий. Для передачи на десятки километров, когда сказывается кривизна земной поверхности, антенны поднимают на значительную высоту. Для наземных радиостанций связь на УКВ осуществляется на небольшие расстояния, а связь с космическими кораблями осуществляется на расстояния в млн. км. В случае в сверхдальней передачи телевидения, этот эффект объясняется преломлением радиоволн в результате изменения электрических свойств воздуха по мере повышения высоты, изменения температуры и содержанием влаги в тропосфере. Сверхдальний прием возможен, так же за счет отражения волн УКВ от сгустков космической пыли, обломков метеоритов, резкого изменения температуры слоев, наличием вихревых потоков. Способность волн УКВ отражаться от препятствий используется в радиолокации.   Регулярные и нерегулярные явления в ионосфере   Помимо регулярных изменений состояния ионосферы, связанных со временем года и времени суток, существуют так же и нерегулярные изменения, обусловленные цикличностью солнечной активности. Нерегулярные явления — это явления, носящие случайный характер. Различают следующие нерегулярные явления: ионосферные возмущения и образование спорадических слоев. Ионосферное возмущение (магнитные бури) возникают тогда, когда в атмосферу земли врываются особо мощные потоки солнечных корпускул. Эти потоки испытывают сильное влияние магнитного поля земли, которое изменяет их траекторию. Попадая в верхние слои атмосферы, корпускулярные потоки нарушают строение слоя F. Слой приобретает облачную структуру, и отражение от него радиоволн происходит как от неровной поверхности – рассеянно. Нерегулярные (спорадические) слои появляются в ионосфере на высоте слоев Е иF. Наиболее часто появляется спорадический слой Еs, который представляет собой сравнительно тонкую область толщиной в нескольно километров с повышенной электронной концентрацией. Слой Еs обычно состоит из отдельных «облаков» с повышенной ионизацией. Этот слой является полупрозрачным. Механизм образования слоя Еs окончательно еще не установлен. Известно, что определенную роль в его образовании играют метеорные потоки.   Антенны   Антенны служат для излучения и приема электромагнитной энергии. Антенны обладают свойством взаимности, т. е. одна и та же антенна может излучать и принимать электромагнитную энергию. Основные параметры антенны: 1. Диаграмма направленности (ДН). Диаграммой направленности называют зависимость напряженности поля, создаваемую антенной на достаточно большом расстоянии от углов наблюдения в пространстве D и j, где D — угол между линией горизонта и направлением излучения или приема в вертикальной плоскости, j — угол между направлением главного излучения или приема антенны и направлением наблюдения в горизонтальной плоскости. Для удобства изображения ДН антенн, излучающих линейно поляризованные волны, ДН рассматривают в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. В некоторых случаях диаграммы удобно рассматривать в вертикальной или горизонтальной плоскости по отношению к плоскости земли. Плоские ДН изображаются в полярной или прямоугольной системах координат. ДН антенн характеризуется шириной главного лепестка. ДН оценивают также по интенсивности боковых лепестков Емакс. бок/Емакс. гл. 2. Коэффициент защитного действия антенны называется отношение напряженности поля, создаваемого антенной в главном направлении Ео, к напряженности поля в направлении противоположному главному 3. Коэффициент направленного действия в данном направлении называется отношение квадрата напряженности поля, создаваемого антенной в данном направлении, к среднему значению квадрату напряженности поля. D =Ео2/Еср2, из формулы следует Ео2 = D* Еср2, т. е. числовое значение КНД показывает, во сколько раз нужно уменьшить мощность излучения, если ненаправленную антенну заменить направленной, при сохранении одинаковых напряженностей поля в главном направлении. 4. Коэффициент усиления антенны называют отношение плотности потока мощности или квадрата напряженности поля, созданного антенной в направлении максимума излучения, к потоку или квадрату напряженности поля, созданному эталонной антенной, при равенстве подводимых к антеннам мощностей. G = Ео2/Еоэ2. Эквивалентная площадь, с которой антенна полностью поглощает энергию волны, пришедшую с главного направления, и отдает в согласованную нагрузку, называется действующей или эффективной площадью антенны. Sэф = Dl2/4П 5. КПД 6. Волновое сопротивление антенны W=Uпад/Iпад 7. Входное сопротивление антенны Zвх = Rизл +Rпот +ха ха – зависит от соотношения рабощей длины волны и длины вибратора. Для вибратора l/2 Zвх = 73 Ом. Если длина вибратора >l/2 R носит индуктивный характер, если <l/2, то емкостной характер. 8. Полосой пропускания называют область частот, на границах которой сигнал ослабляется на 3 дБ относительно максимума значения, при постоянной возбуждающей ЭДС. 9. Угол излучения или ширина ДН определяется как телесный угол, в пределах которого плотность потока энергии не изменяется больше чем в 2 раза. 10. Действующая высота антенны характеризует, какая часть антенны в основном создает излучение. Определяется как высота прямоугольника, основание которого = Imaх, а площадь которого = площади ограниченной кривой распределения тока. Imaх – величина тока в месте включения генератора. Imaх U = По характеру ДН различают сильно и слабо направленные антенны. Крайним случаем слабонаправленных антенн являются всенаправленные антенны. Сильно направленные антенны излучают в узком телесном угле. Всенаправленные антенны излучают и принимают во всех направлениях примерно одинаково. Выбор типа антенны зависит от назначения радиоаппаратуры и возможности реализации антенны данного типа в заданном диапазоне волн. Чтобы антенна формировала остронаправленную диаграмму направленности, она должна иметь большие размеры по сравнению с длиной волны. Остронаправленные антенны могут быть реализованы в диапазоне УКВ и КВ. Для радиовещания и телевидения применяются всенаправленные антенны в горизонтальной плоскости, т. е. в горизонтальной плоскости антенна излучает во всех направления одинаково. В конструктивном исполнении антенны разных диапазонов отличаются между собой. На ДВ и СВ применяются проволочные антенны. На СВ так же принимают антенны в виде башен. Антенн КВ и УКВ в простейшем случае выполняются в виде горизонтального или вертикального провода, длина которого пропорциональна длине волны. На дециметровых и сантиметровых волнах применяются рупорные антенны, диэлектрические, линзовые и параболические антенны. Непременным и обязательным условием излучения электромагнитной энергии является то, что антенна должна представлять собой открытый колебательный контур. Она должна быть системой с распределенными параметрами. В закрытом колебательном контуре, построенном на L и С, вся энергия электрического поля сосредоточена в конденсаторе, а энергия магнитного поля в катушки, т. е. они занимают очень малые объемы в пространстве, поэтому электромагнитная энергия не излучается. Двухпроводная линия так же не излучает, т. к. токи в проводах текут навстречу друг другу и создаваемые ими магнитные поля взаимно уничтожаются. Если развернуть двухпроводную линию, то силовые линии постоянного поля растянутся, захватывая большое пространство. Переменное электрическое поле вызовет появление переменного магнитного поля, лежащего в перпендикулярной плоскости, а переменное магнитное поле в свою очередь вызовет появление переменного электрического поля. Так будет происходить распространение электромагнитной энергии от антенны. Если развернуть двухпроводную линию, она превращается в открытый колебательный контур, в котором могут происходить свободные колебания. Если к такому контуру подключить генератор, например – выходной усилитель мощности передатчика, в нем будут происходить не затухающие колебания. Антенна, полученная при разворачивании двухпроводной линии длиной l/4, называется симметричный полупроводниковым вибратором. Входное сопротивление антенн должно быть минимальным и чисто активным, тогда ее будет легко согласовать с питающим фидером. Собственная длина волны симметричного вибратора 2l = lо, т. к. скорость распространения электромагнитной энергии вдоль вибратора меньше скорости света, то в реальном вибраторе l = 0,47l. В самом вибраторе существует стоячие волны, а в свободном пространстве бегущие волны. Распространяющиеся от вибратора электромагнитная волна имеет определенную поляризацию, т. е. электрические и магнитные силовые линии распределяются в определенных плоскостях. Электрические силовые линии параллельны вибратору, а магнитные перпендикулярны к нему. Принято поляризацию радиоволн определять по направлению электрического поля. Если вибратор расположен вертикально, то волна поляризована вертикально.   Фидеры   Линия, соединяющая антенну с передатчиком или приемником, называется фидером. К фидерным линиям во всех диапазонов предъявляются следующие требования: 1. Потери энергии в фидере должны быть минимальными. Потери в фидере обусловлены нагревание проводников и изоляторов фидеров, а так же его излучением. Потери на нагревание уменьшаются путем применения проводников с высокой проводимостью и изоляторов с малыми диэлектрическими потерями. Способность фидера к излучению или приему называется антенным эффектом фидера. 2. Фидерная линия должна быть достаточно хорошо согласована с антенной, т. е. работать в режиме бегущей волны. Согласованный фидер имеет чисто активное входное сопротивление, равное его волновому сопротивлению. Входное сопротивление согласованного фидера не зависит от его длины. В не согласованной линии появляется фидерное эхо, обусловленное наличием отраженной волны, которая после частичного отражения от начала фидера попадает в нагрузку.   Симметричные фидеры   В коротковолновых системах чаще используют симметричные фидеры, т. к. коротковолновые направленные антенны в основном являются симметричными и оконечные каскады передатчиков, имеющих симметричный выход. Симметричные фидеры выполняются в виде двухпроводных и много проводных линий из медного или биметаллического провода. Волновое сопротивление фидера , где D1 – расстояние между проводами d – диаметр проводов При D1/d > волновое сопротивление определяется по следующей формуле: Волновое сопротивление четырех проводного фидера: ,где D1 – расстояние между разно полярными проводами, D2 – расстояние между однополярными проводами, d – диаметр проводов. Активное сопротивление на единицу длины двухпроводного фидера, выполненного из медного или биметаллического провода: Активное сопротивление четырех проводного фидера вдвое меньше КПД: , a = R/2Wф – коэффициент затухания Двух- и четырех проводные фидеры имеют одинаковые коэффициенты затухания и равные КПД. Двухпроводный фидер с точки зрения антенного эффекта эквивалентен одновитковой рамке с площадью, равной S = lD1, l – длина фидера; D1 – расстояние между проводами. Для уменьшения антенного эффекта фидера необходимо уменьшить расстояние между проводами. Волновое сопротивление перекрещенного фидера: Четырех проводный перекрещенный фидер обладает малым антенным эффектом.   Коаксиальные фидеры Симметричный двухпроводный фидер в диапазоне СВЧ работает со значительными потерями мощности на излучение, т. к. расстояние между проводами линии становится соизмеримы с длиной волны. В этом диапазоне в качестве фидера применяют коаксиальные линии и волноводы, в которых передаваемое электромагнитное поле сосредоточено внутри полой металлической трубы. В коаксиальном фидере положение центрального проводника фиксируется диэлектрическими шайбами. Шайбы выполняются из изолятора с малыми потерями, а объем их стремятся уменьшить. Если расстояние между шайбами взять 0,5l или кратным 0,5l, то волны отраженные от каждой шайбы, совпадают по фазе и могут создать недопустимо большую отраженную волну. Чтобы уменьшить отраженную волну расстояние между соседними шайбами нужно подчинить закону случайных чисел. Волновое сопротивление такого фидера будет равно: , где а – коэффициент заполнения диэл. внутреннего пространства фидера, — относительная диэлектрическая проницаемость Активное сопротивление: 12345678910Следующая ⇒ Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)… Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства… Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого… Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни… 

Распространение радиоволн. Особенности распространения радиоволн УКВ диапазона

Электротехника \ Электродинамика и распространение радиоволн

Страницы работы

12 страниц (Word-файл)

Посмотреть все страницы

Скачать файл

Содержание работы

Распространение радиоволн

Распространение радиоволн — процессы распространения электромагнитных волн радиодиапазона в атмосфере, космическом пространстве и толще Земли.

Таблиця 1.1

Міжнародна класифікація частотних діапазонів

Номер діапазону	Найменування діапазону (частотне)	Умовне позначення (частотне)	Діапазон частот	Найменування діапазону (метричне)
-1	Гранично низькі частоти	ГНЧ (ELF)	0,03…0,3 Гц	Гігаметрові хвилі
0			0,3…3 Гц	Гектомегаметрові хвилі
1			3…30 Гц	Декамегаметрові
2			30…300 Гц	Мегаметрові хвилі
3	Ультранизькі частоти	УНЧ (ULF)	300…3000 Гц	Гектокілометрові хвилі
4	Дуже низькі частоти	ДНЧ (VLF)	3…30 кГц	Міріаметрові хвилі
5	Низькі частоти	НЧ (LF)	30…300 кГц	Кілометрові хвилі
6	Середні частоти	СЧ (МF)	300…3000 кГц	Гектометрові хвилі
7	Високі частоти	ВЧ (НF)	3…30 МГц	Декаметрові хвиліё
8	Дуже високі хвилі	ДВЧ (VHF)	30. ..300 МГц	Метрові хвилі
9	Ультрависокі частоти	УВЧ (UHF)	300…3000 МГц	Дециметрові хвилі
10	Надвисокі частоти	НВЧ (SHF)	3…30 ГГц	Сантиметрові хвилі
11	Гранично високі частоти	ГВЧ (EHF)	30…300 ГГц	Міліметрові
12			300…3000 ГГц	Дециміліметрові хвилі
13			3…30 ТГц	Сантиміліметрові хвилі
14			30. ..300 ТГц	Мікрометрові
15			300…3000 ТГц	Децимікрометрові хвилі

Радиоволны, излучаемые передатчиком, прежде чем попасть в приёмник, проходят путь, который может быть сложным. Радиоволны могут достигать пункта приёма, распространяясь по прямолинейным траекториям, огибая выпуклую поверхность Земли, отражаясь от ионосферы, и т.д. Способы Р. р. существенно зависят от длины волны l, от освещённости земной атмосферы Солнцем и от ряда др. факторов (см. ниже).

  Прямые волны. В однородных средах радиоволны распространяются прямолинейно с постоянной скоростью, подобно световым лучам (радиолучи). Такое Распространение радиоволн называется свободным. Условия Распространение радиоволн в космическом пространстве при радиосвязи между наземной станцией и космическим объектом, между двумя космическими объектами, при радиоастрономических наблюдениях, при радиосвязи наземной станции с самолётом или между самолётами близки к свободному.

  Волну, излученную антенной, на больших расстояниях от неё можно считать плоской. Плотность потока электромагнитной энергии, пропорциональная квадрату напряжённости поля волны, убывает с увеличением расстояния r от источника обратно пропорционально r ², что приводит к ограничению расстояния, на котором может быть принят сигнал передающей станции. Дальность действия радиостанции (при отсутствии поглощения) равна: , где P_c —_{мощность сигнала на входе приёмника, Рш — мощность шумов, G1, G2 — коэффициенты направленного действия передающей и приёмной антенн. Скорость Р. р. в свободном пространстве равна скорости света в вакууме: с = 300 000 км/сек.}

Дальность прямой видимости определяется: , где h2 и h3 – Высоты передающей и приемной антенн соответственно.

  , П-вектор Умова-Пойтинга.
-энергия, излучаемая антенной.

 — энергия, приходящая к антенне.  — эффективная площадь  раскрыва антенны.

, где-коэффициент направленного действия.

 ,                   .

Похожие материалы

Информация о работе

Скачать файл

Выбери свой ВУЗ

• АлтГТУ 419
• АлтГУ 113
• АмПГУ 296
• АГТУ 267
• БИТТУ 794
• БГТУ «Военмех» 1191
• БГМУ 172
• БГТУ 603
• БГУ 155
• БГУИР 391
• БелГУТ 4908
• БГЭУ 963
• БНТУ 1070
• БТЭУ ПК 689
• БрГУ 179
• ВНТУ 120
• ВГУЭС 426
• ВлГУ 645
• ВМедА 611
• ВолгГТУ 235
• ВНУ им. Даля 166
• ВЗФЭИ 245
• ВятГСХА 101
• ВятГГУ 139
• ВятГУ 559
• ГГДСК 171
• ГомГМК 501
• ГГМУ 1966
• ГГТУ им. Сухого 4467
• ГГУ им. Скорины 1590
• ГМА им. Макарова 299
• ДГПУ 159
• ДальГАУ 279
• ДВГГУ 134
• ДВГМУ 408
• ДВГТУ 936
• ДВГУПС 305
• ДВФУ 949
• ДонГТУ 498
• ДИТМ МНТУ 109
• ИвГМА 488
• ИГХТУ 131
• ИжГТУ 145
• КемГППК 171
• КемГУ 508
• КГМТУ 270
• КировАТ 147
• КГКСЭП 407
• КГТА им. Дегтярева 174
• КнАГТУ 2910
• КрасГАУ 345
• КрасГМУ 629
• КГПУ им. Астафьева 133
• КГТУ (СФУ) 567
• КГТЭИ (СФУ) 112
• КПК №2 177
• КубГТУ 138
• КубГУ 109
• КузГПА 182
• КузГТУ 789
• МГТУ им. Носова 369
• МГЭУ им. Сахарова 232
• МГЭК 249
• МГПУ 165
• МАИ 144
• МАДИ 151
• МГИУ 1179
• МГОУ 121
• МГСУ 331
• МГУ 273
• МГУКИ 101
• МГУПИ 225
• МГУПС (МИИТ) 637
• МГУТУ 122
• МТУСИ 179
• ХАИ 656
• ТПУ 455
• НИУ МЭИ 640
• НМСУ «Горный» 1701
• ХПИ 1534
• НТУУ «КПИ» 213
• НУК им. Макарова 543
• НВ 1001
• НГАВТ 362
• НГАУ 411
• НГАСУ 817
• НГМУ 665
• НГПУ 214
• НГТУ 4610
• НГУ 1993
• НГУЭУ 499
• НИИ 201
• ОмГТУ 302
• ОмГУПС 230
• СПбПК №4 115
• ПГУПС 2489
• ПГПУ им. Короленко 296
• ПНТУ им. Кондратюка 120
• РАНХиГС 190
• РОАТ МИИТ 608
• РТА 245
• РГГМУ 117
• РГПУ им. Герцена 123
• РГППУ 142
• РГСУ 162
• «МАТИ» — РГТУ 121
• РГУНиГ 260
• РЭУ им. Плеханова 123
• РГАТУ им. Соловьёва 219
• РязГМУ 125
• РГРТУ 666
• СамГТУ 131
• СПбГАСУ 315
• ИНЖЭКОН 328
• СПбГИПСР 136
• СПбГЛТУ им. Кирова 227
• СПбГМТУ 143
• СПбГПМУ 146
• СПбГПУ 1599
• СПбГТИ (ТУ) 293
• СПбГТУРП 236
• СПбГУ 578
• ГУАП 524
• СПбГУНиПТ 291
• СПбГУПТД 438
• СПбГУСЭ 226
• СПбГУТ 194
• СПГУТД 151
• СПбГУЭФ 145
• СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 379
• ПИМаш 247
• НИУ ИТМО 531
• СГТУ им. Гагарина 114
• СахГУ 278
• СЗТУ 484
• СибАГС 249
• СибГАУ 462
• СибГИУ 1654
• СибГТУ 946
• СГУПС 1473
• СибГУТИ 2083
• СибУПК 377
• СФУ 2424
• СНАУ 567
• СумГУ 768
• ТРТУ 149
• ТОГУ 551
• ТГЭУ 325
• ТГУ (Томск) 276
• ТГПУ 181
• ТулГУ 553
• УкрГАЖТ 234
• УлГТУ 536
• УИПКПРО 123
• УрГПУ 195
• УГТУ-УПИ 758
• УГНТУ 570
• УГТУ 134
• ХГАЭП 138
• ХГАФК 110
• ХНАГХ 407
• ХНУВД 512
• ХНУ им. Каразина 305
• ХНУРЭ 325
• ХНЭУ 495
• ЦПУ 157
• ЧитГУ 220
• ЮУрГУ 309

Полный список ВУЗов

ОВЧ/УВЧ и распространение в свободном пространстве | VU2NSB.com

Автор: Basu (VU2NSB) 10 ноября 2019 г. Распространение радиоволн по всему спектру, включая УКВ, УВЧ и микроволны, в первую очередь зависит от принципов распространения в свободном пространстве. По мере распространения радиоволны на них впоследствии воздействуют несколько других физических явлений, таких как отражение, преломление, дифракция, поглощение и т. д., которые изменяют их чистое поведение. Поэтому важно получить четкое представление об основных аспектах распространения в свободном пространстве. Чтобы освежить вышеизложенные концепции, ознакомьтесь с нашей статьей «Основы распространения радиоволн».

В случае связи VHF/UHF, которая в настоящее время широко распространена среди радиолюбителей, довольно часто большинство этих модифицирующих эффектов редко вступают в игру. Причина в том, что за последние 30 лет или около того большая часть радиолюбителей осуществляет ОВЧ/УВЧ-связь либо по локальным двухточечным цепям на короткие расстояния, либо использует ретрансляторы, которые иногда подключаются с помощью гибридных методов, таких как Интернет. Echolink или аналогичные платформы. Более того, общая тенденция заключается в использовании FM-радиостанций. Это делает распространение на этих диапазонах довольно обыденным и элементарным, и человек лишен ощущения более тонких нюансов, которые могут проявиться при использовании DX на VHF и UHF.

Наземное радио VHF/UHF DXing, который в свое время был весьма распространен, теперь, возможно, умирает. Такие режимы, как SSB, CW, Amateur Television (ATV) уже не так распространены. Сказав это, я хотел бы заявить, что VHF/UHF DXing является очень захватывающим аспектом любительской радиосвязи. Когда мы говорим о DXing, мы, конечно же, не имеем в виду большие расстояния, которые можно покрыть на КВ, благодаря отсутствию ионосферного распространения на диапазонах VHF/UHF, но часто возможны диапазоны связи, превышающие несколько сотен километров.

Основные методы распространения ОВЧ/УВЧ общего назначения
В случае обычной городской и пригородной радиосвязи в этих диапазонах с использованием либо портативных приемопередатчиков (НТ), либо базовых станций с ЧМ модуляцией, большой объем трафика направляется через ретрансляторы которые устанавливаются в стратегически важных местах. Остальной трафик является симплексным с использованием либо стационарной станции, либо мобильного радиооборудования.

При таких сценариях, помимо прямого распространения волн в пределах прямой видимости (LOS), также действуют несколько других физических эффектов, которые либо улучшают, либо, что чаще, отрицательно влияют на связь. Обычно это наличие зданий в городе, а также близлежащих географических объектов, таких как холмы и долины. Например, скопление зданий, особенно современных конструкций из стали и бетона, довольно часто негативно влияет на зону покрытия УКВ/УВЧ связи. Они поглощают радиочастотную энергию и действуют как почти непрозрачные барьеры на линии распространения. Однако в некоторых случаях эти структуры могут также действовать как отражатели и усиливать сигналы в определенных предпочтительных направлениях.

Типичная область Первой зоны Френеля между двумя УКВ-станциями

Что еще более важно, возможно, существует еще одно явление, которое всегда проявляется во всех формах наземной радиосвязи, но не оценивается должным образом большинством людей, — это эффект зоны Френеля. На самом деле, первый зазор в Зоне Френеля жизненно важен для установления прямой связи в пределах прямой видимости. Зона Френеля представляет собой эллипсоидальную бочкообразную область между антеннами в точках А и В радиоцепи.

Чтобы получить более полное представление о концепции зоны Френеля, ознакомьтесь с этой статьей о распространении земных волн, где мы объясняем это более подробно.

Существует несколько областей зоны Френеля, но важно, чтобы вся первая зона Френеля была свободна от каких-либо препятствий в пределах ее бочкообразной области, иначе может произойти сбой связи. Важно не только, чтобы прямой путь луча между точками был чистым, но и вся первая область зоны Френеля не должна иметь препятствий. Цепи наземной связи ОВЧ/УВЧ и СВЧ должны учитывать этот фактор для установления надежной связи. Следовательно, высота антенн над землей становится очень важным фактором. Это в первую очередь причина, по которой операторы на земле с ручными TXR редко достигают возможностей связи на большие расстояния… Подробнее об этом важном аспекте позже в отдельной статье.

Суммарное влияние различных факторов на городскую наземную ОВЧ/УВЧ-связь неоднозначно. Сигнальные каналы вдоль улиц, окруженных рядами зданий, часто могут усиливать мощность РЧ-сигнала вдоль улицы. Углы зданий могут вызвать дифракцию на краю лезвия, чтобы обеспечить сигнальную подсветку вокруг поворота. Многолучевое распространение из-за отражения от различных структур часто может приводить к замираниям сигнала. Это весьма распространено в случае мобильной связи, установленной на транспортном средстве, что может привести к быстрому изменению мощности сигнала, что приведет к замираниям и дрожанию.

Наземная DX-связь на диапазонах VHF/UHF
DX-связь на VHF/UHF-диапазонах интересна, но, к сожалению, на этих диапазонах не так уж много DX-операторов. Обычно для установления DX-контактов используются CW и SSB с голосовой модуляцией или узкополосные цифровые виды. В отличие от более популярного режима FM (напрямую или через ретрансляторы), в котором для связи обычно используется вертикальная поляризация, операции DX в диапазонах VHF/UHF обычно выполняются с помощью антенн с горизонтальной поляризацией. Хотя поляризационная совместимость антенн не имеет значения для DX-диапазона HF, очень важно иметь одинаковую поляризацию антенны для наземных каналов VHF/UHF DX. Несовместимая поляризация практически может привести к дополнительным потерям в цепи на 20-30 дБ и тем самым лишить возможности установления DX-контактов.

Иллюстрация, иллюстрирующая концепцию режима Meteor Scatter

Обычно мы обнаруживаем, что DX-еры на этих диапазонах используют антенны с горизонтальной поляризацией и массивные антенны с высоким коэффициентом усиления. Довольно часто можно встретить серьезных операторов VHF/UHF DX, использующих большие вращающиеся массивы Yagi, Quagi, Cubical Quad или многослойные массивы, развернутые на хорошей высоте над землей на башнях. Они неизменно используют линии передачи с низкими потерями и часто имеют предусилители на мачте на антенне для приема. С установкой такого рода начинается настоящее веселье.

Операторы DX не только используют высоту антенны над землей, чтобы выйти дальше за горизонт, но они также используют другие естественные явления, чтобы значительно улучшить покрытие DX. Поскольку эти естественные физические явления происходят из-за атмосферных процессов, возможности наземной связи дальнего действия в диапазонах ОВЧ/УВЧ открывают захватывающие перспективы.

Наиболее заметными атмосферными явлениями, которые время от времени проявляются, являются тропосферная сверхрефракция, тропосферные волноводы, тропосферное рассеяние и т. д. Пара ионосферных эффектов также часто проявляется для увеличения дальности связи в диапазонах ОВЧ/УВЧ. К ним относятся Sporadic-E, рассеяние метеоров и т. д., а также несколько других явлений, специфичных для географического региона, таких как трансэкваториальное распространение из-за скопления электронных облаков по обеим сторонам экватора, образованного явлением, называемым экваториальным электроджетом.

Все вышеперечисленные явления носят относительно спорадический характер, однако они проявляются достаточно часто, чтобы сделать их интересными и полезными для радиолюбительской связи. Возникновение большинства этих явлений зависит от времени суток, времени года, профиля теплого и холодного слоя воздуха в нижней части тропосферы, положения солнца относительно экватора и т. д. Мы подробно остановимся на во все эти явления по отдельности через специальные статьи в этом разделе нашего сайта.

• 6-метровый диапазон – Радиолюбители часто называют этот диапазон волшебным, хотя в нем нет ничего волшебного. Каждый нюанс поведения распространения на 6-метровом диапазоне можно объяснить хорошо известными научными явлениями. Прелесть этого диапазона в том, что, находясь на стыке диапазонов HF и VHF, он наследует некоторые черты поведения как диапазонов HF, так и диапазонов VHF. В условиях от средних до высоких SSN слой F2, а также распространение слоя E время от времени происходят в предпочтительных направлениях. Он также работает со Sporadic-E, метеорным рассеянием, атмосферной суперрефракцией и тропосферным каналом. DX-менеджеры на 6-метровом диапазоне находят эти методы распространения довольно привлекательными, которые иногда могут даже обеспечивать межконтинентальные радиосвязи.
• 2-метровый диапазон – Этот диапазон находится в середине спектра УКВ и идеально подходит для частых DX с использованием почти всех режимов, доступных для 6-метрового диапазона, плюс проявление трансэкваториального режима распространения через экватор, который может охватывать расстояния DX порядка 6000-8000 км.
• Диапазон 70 см – Большинство методов распространения, упомянутых выше, также применимы к этому диапазону, однако вероятность устойчивых и надежных Sporadic-E, а также трансэкваториальных раскрытий значительно снижается из-за отсутствия достаточной требуемой плотности ионизации. на этих частотах. С другой стороны, режим тропосферного рассеяния становится более доступным из-за уменьшения длины волны.
• 23см и выше – Многие из вышеперечисленных способов связи начинают становиться менее актуальными по мере увеличения рабочей частоты, однако преобладающим становится тропосферный разброс. Атмосферное поглощение из-за присутствия различных газов, частиц пыли, капель дождя и т. д. имеет тенденцию усиливать затухание. Здания, архитектурные артефакты и естественные географические топологические объекты начинают еще больше влиять на распространение. Листва, состоящая из деревьев, растений и т. д., также способствует ослаблению сигнала за счет поглощения. По большому счету, эти диапазоны больше подходят для классической связи «точка-точка» в пределах прямой видимости (LOS).

Давайте теперь кратко рассмотрим основную концепцию распространения в свободном пространстве. Это основной строительный блок и основа всех способов распространения. Разумное понимание распространения в свободном пространстве жизненно важно для оценки эффектов различных явлений распространения, которые мы впоследствии рассмотрим во многих статьях на нашем веб-сайте.

Распространение в свободном пространстве

Прогрессивное распространение радиоволн при распространении в свободном пространстве

Позвольте мне начать с упоминания о том, что, хотя режим распространения в свободном пространстве очень важен при работе с ОВЧ, УВЧ и микроволновым распространением, как правило, сам по себе, он не имеет существенного значения для наземного ВЧ распространения. Однако при обсуждении распространения в свободном пространстве мы остановимся на нескольких очень важных фундаментальных понятиях. Это будет очень удобно, когда мы, в конце концов, будем изучать другие соответствующие виды распространения ВЧ позже в ряде статей на нашем веб-сайте. Некоторыми из этих важных понятий являются закон обратных квадратов, плотность потока мощности, E-поле, H-поле, апертура антенны, потери в тракте и т. д.

Ранее в статье мы упоминали о распространении в свободном пространстве. Для всех, у кого есть опыт в области естественных наук на уровне школы, концепция должна быть легкой для понимания. Это довольно интуитивно понятно. Подобно тому, как свет распространяется во всех направлениях, и интенсивность освещения становится слабее по мере удаления от источника света, ЭМ-волны (радиоволны) ведут себя аналогичным образом. Дело в том, что и свет, и радиоволны являются ЭМ волнами. По сути, это одно и то же животное. Единственная разница между ними заключается в их частоте или длине волны. Радиоволны имеют гораздо более низкую частоту (более длинную длину волны), тогда как световые волны имеют чрезвычайно высокую частоту (очень короткую длину волны). Точно так же, как хорошая антенна, предназначенная для определенного диапазона радиочастот, эффективно улавливает радиосигналы, сетчатка человеческого глаза по своей природе предназначена реагировать на полосу частот света и, по сути, является антенной на частоте световой волны.

Излучение от изотропного источника

Иллюстративное изображение закона обратных квадратов распространения

Если бы свет излучался из небольшого источника света равномерно во всех направлениях в трехмерном (3D) пространстве, он распространялся бы с одинаковой яркостью и интенсивность во всех направлениях. Такой источник света, излучающий одинаково все вокруг в трехмерном пространстве, называется изотропным источником. Если бы имелся большой шарообразный абажур из полупрозрачного (матового) стекла с изотропной электрической лампочкой в ​​центре, мы заметим, что яркость в любой точке поверхности абажура одинакова.

Если диаметр или размер абажура очень велики, мы обнаружим, что свечение на поверхности матового стекла будет меньше по сравнению с абажуром меньшего диаметра. Чем больше диаметр, тем менее ярким будет свечение поверхности. Другими словами, чем больше расстояние освещаемой поверхности от точки источника света, тем слабее будет интенсивность освещения.

Следующий жизненно важный вопрос: насколько слабее становится интенсивность освещения по мере удаления от источника света? Оно обратно пропорционально расстоянию? Ответ — нет. Он не изменяется и не уменьшается линейно с расстоянием, а в соответствии с квадратом расстояния. Следовательно, если расстояние увеличивается в два раза, то интенсивность становится одной четвертой, если расстояние увеличивается в три раза, то интенсивность становится одной девятой, и так далее, и так далее.

Точно так же ведут себя и радиоволны. Мы можем заменить источник света радиопередатчиком и изотропной антенной, которая равномерно излучает в 3D. Поскольку мы не можем видеть интенсивность радиоволн нашими глазами, мы можем теперь убрать шарообразный абажур и разместить датчик радиоволн (антенну) на расстоянии, где была поверхность абажура. Следовательно, у нас точно такие же ситуации с использованием радиосигналов, как и со светом.

Тем, кто хотел бы копнуть глубже, я бы посоветовал продолжить чтение. Я попытаюсь представить некоторые из самых основных, но важных понятий с помощью элементарной математики. Эти концепции помогут лучше понять некоторые из основ. Пожалуйста, прочитайте…

Power Flux Density
Площадь поверхности сферического абажура или виртуальной сферической поверхности, если рассматривать радиоволны, можно рассчитать по следующей формуле.

Если предположить, что мощность передатчика (изотропного источника) равна Pt, то эффективная интенсивность освещения (распределение мощности на единицу площади сферической поверхности) будет равна полученной мощности Pa, как показано ниже. Надо помнить, что Па – это мощность, получаемая на единицу площади. (например, Вт/м ² )

Мы только что разработали простой метод расчета количества потока мощности, принимаемого удаленным приемником. Мы также установили, что принимаемый поток мощности зависит от расстояния между передатчиком (TX) и приемником (RX). Оно обратно пропорционально квадрату расстояния (т.е. 1/D ² ). Другой интуитивный способ взглянуть на это — использовать аналогию с фонариком. Если мы встанем возле стены и направим луч фонарика на стену прямо перед собой, мы увидим небольшой кружок свечения. Теперь, если мы будем постепенно отходить от стены, круг свечения на стене станет больше, а яркость светящегося круга станет слабее. Именно это происходит с радиоволной после того, как она покидает передающую антенну. Площадь зоны охвата луча антенны в удаленном месте становится все больше и шире с увеличением расстояния, в то время как интенсивность потока мощности принимаемого сигнала уменьшается по закону обратных квадратов (1/D ² ).

Плотность потока электрического поля (E – поле)
Существует еще один интересный способ, с помощью которого можно спроецировать плотность потока мощности RX в свободном пространстве на стороне приемника. Это называется напряженностью поля (E-Field) и измеряется как В/м. Если бы мы повторили школьную физику, мы бы вспомнили простую корреляцию мощности и напряжения (P = V ² / R). Если мы объединим это уравнение с уравнением для Pa, которое мы получили ранее, мы можем теперь вместо выражения сигнала RX как плотности мощности в Вт/м ² , выразите его через напряженность электрического поля в В/м. Для этого нам нужно только знать значение сопротивления или импеданса (R) свободного пространства. Импеданс Free Space составляет 377 Ом (120pi). Следовательно, уравнение для расчета напряженности электрического поля выглядит следующим образом.

E = √(Pa x R) = √((Pt/(4πD ² )) x 120π)
ИЛИ
E = √(30Pt)/D

Помимо потока электрического поля (E-поле) который измеряется в В/м, электромагнитная волна также создает поток магнитного поля (Н-поле), который измеряется в А/м. E-поле индуцирует напряжение (V), тогда как H-поле индуцирует ток (A), когда его перехватывает антенна на удаленном конце RX радиоцепи. Энергия сигнала, принимаемого антенной, может быть рассчитана либо путем определения E-поля, H-поля или плотности потока мощности.

Пример упрощенного затухания в свободном пространстве

Выведенное нами соотношение мощности передачи и мощности приема является основой модели распространения в свободном пространстве. Ради простоты мы предполагаем изотропный излучающий источник. Радиоволны, которые распространяются в свободном пространстве, не подвергаясь влиянию какого-либо другого физического явления или присутствия какого-либо объекта или топологической сущности, способных изменить свой путь или поведение, являются распространением в свободном пространстве. Теперь мы продолжим развивать наше интуитивное понимание этого режима распространения, его свойств и поведения.

До сих пор мы видели, что поток мощности RX в приемнике (Па) рассчитывается как мощность на квадратный метр при условии, что мы следуем метрической системе. В зависимости от того, как далеко находится приемная станция, она может измеряться в микроваттах, нановаттах или пиковаттах на кв. м. (мкВт/м ² или нВт/м2 или пВт/м ² ). С точки зрения радиосигнала плотность мощности в месте приема порядка нВт/м ² считается достаточно высокой, в то время как хорошие радиоприемники могут принимать сигналы порядка пВт/м ² уровней. Давайте разработаем пример, чтобы рассеять туман, прежде чем идти дальше.

Предположим следующую ситуацию.

Мощность передатчика (PT) = 100 Вт
TX до RX расстояние = 10 км = 10 000 м

PA = 100/(4xπx10000x10000) = 0,000000079545 Ватт/м ² = 79,545 NW/M ^{2 WE находим, что плотность мощности на приемной станции на расстоянии 10 км составляет всего 79,5 нВт/м 2 . Это достаточно сильный сигнал для радиоприемника. Мы также можем получить эквивалентную напряженность электронного поля, либо преобразовав значение Па, либо рассчитав его непосредственно из доступных данных.}

E = √(PaxR) = √(79,545-9×377) = 5,47 мВ/м
ИЛИ
E = √(30Pt)/D = √(30×100)/10000 = 5,47 мВ/м два метода, которые мы использовали для расчета напряженности электронного поля, идентичны.

Эффективная апертура (Ae)

Простая аналогия с зоной охвата для объяснения эффективной апертуры антенны

Теперь мы приступим к разработке следующего жизненно важного понятия (строительного блока) в связи с нашим стремлением понять распространение и антенны. До сих пор мы рассматривали конечные сигналы RX либо как поток мощности (Вт/м ² ) или напряженность поля (В/м). Вычисленные нами значения не являются абсолютными величинами мощности или напряжения, индуцированными приемной антенной. Они лишь сообщают нам плотность потока, преобладающую в пространстве вблизи антенны. Следующим шагом для нас будет найти способ вычислить фактическую мощность сигнала, подаваемого на приемную антенну. Это подводит нас к концепции эффективной апертуры (Ae) .

Эффективная апертура сродни зоне охвата. Антенна RX должна работать как рыболовная сеть, собирая энергию от перехваченного потока входящей радиоволны.

Если бы мы могли провести еще одну аналогию, чтобы интуитивно следовать концепции, давайте сделаем это, сравнив поток электромагнитного излучения в RX с осадками. Это может быть как проливной дождь (сильный сигнал), так и мелкая морось (слабый сигнал). Как бы то ни было, мы можем измерить или количественно оценить количество осадков, указав их в миллиметрах или сантиметрах осадков. Но если вы хотите собрать дождевую воду в контейнер, вам нужно знать размер отверстия контейнера, в который попадает дождь. Чем больше размер отверстия контейнера, тем больше будет количество собранной воды. Таким образом, размер отверстия является апертурой. Что касается антенн, концепция идентична, но, в отличие от аналогии со сбором дождевой воды, она может быть не такой интуитивно понятной.

Не вдаваясь в математические расчеты эффективной апертуры (Ae) антенны, давайте придерживаться основной концепции. Например, если мы рассмотрим параболическую параболическую антенну, приведенная выше аналогия может показаться похожей и вполне интуитивной. Тарелка действует как зона охвата и определяет апертуру всей антенной системы. Однако для антенн ВЧ, ОВЧ или УВЧ, которые обычно представляют собой проволочные антенны или, возможно, совокупность нескольких диполей, как в случае Яги, зона охвата может быть неочевидной. На этом этапе нам нужно только помнить, что каждая антенна имеет эффективную апертуру, которая может не иметь форму физической апертуры. Эталоном является изотропная антенна.

Все другие антенны, включая диполи, антенны Yagi и другие, также имеют собственный эквивалент апертуры, называемый эффективной апертурой. Эффективную апертуру любой антенны можно определить и количественно оценить путем умножения коэффициента усиления антенны на эффективную апертуру (Ae) эквивалентной изотропной антенны для конкретной частоты (или длины волны). Следовательно, нам сначала нужно знать эффективную апертуру (Ae) изотропной антенны. Затем можно рассчитать апертуру всех других типов антенн, если мы знаем усиление их антенны.

Теперь мы подошли к сути. Эффективная апертура (Ae) изотропной антенны определяется следующим уравнением.

Пожалуйста, помните, что апертура антенны не так осязаема и видима, как физическое отверстие или водосборная площадь, как в случае нашей аналогии со сбором дождевой воды. Однако его свойства и поведение очень похожи. Вот почему в отношении антенн это называется не просто апертурой, а эффективной апертурой.

Ранее мы видели, что плотность потока мощности в точке приема (Па) выражается в Вт/м ² . Для ясности позвольте мне напомнить, что Pa — это не мощность RX, улавливаемая антенной, а только выражает плотность потока мощности, преобладающую в свободном пространстве вблизи антенны RX. Различение этих тонких понятий очень важно. Если мы теперь применим эффективную апертуру (Ae) и ее коэффициент усиления (Gr) к плотности потока мощности (Pa), мы можем вычислить количество мощности, индуцированной или полученной антенной станции RX. Обратите внимание, что усиление приемной антенны (Gr), которое мы используем в наших расчетах ниже, выражается не в дБ, а как коэффициент усиления.

Pr = Pa x Ae x Gr
Pr = (Pt/4πD ² ) x (λ ² /4π) x Gr
Pr = Pt x Gr x λ ² / (4πD) ²

7

Вычисленная выше мощность принимаемого сигнала (Pr) теперь может быть легко преобразована (путем применения импеданса антенны) либо в напряжение, либо в ток, который индуцируется в приемной антенне и передается в линию передачи, присоединенную к ее точке питания.

Существует очень важный вывод из концепции эффективной апертуры (Ae). Если мы внимательно изучим, то обнаружим, что плотность потока мощности на конце RX (Па) или E-поле одинаковы на всех радиочастотах. Па зависит только от расстояния и мощности передатчика. Это остается тем же для HF, VHF, UHF или любой другой частоты. Но мощность, принимаемая (или индуцированная) приемной антенной, пропорциональна квадрату длины волны.

Другими словами, чем короче длина волны, тем меньше будет мощность, индуцируемая антенной RX, и наоборот. Многие из нас, возможно, слышали или читали, что на частотах УВЧ или СВЧ затухание сигнала из-за распространения выше. Это не совсем правда. Поток сигнала на конце RX в свободном пространстве вблизи приемной антенны идентичен независимо от частоты. Просто эффективная апертура (Ae) антенны на стороне RX становится меньше с увеличением частоты. Следовательно, способность антенны улавливать мощность наведенного сигнала из потока снижается. Чтобы компенсировать уменьшение апертуры, антенны ОВЧ и УВЧ должны быть спроектированы с более высоким коэффициентом усиления, чтобы обеспечить эффективную связь.

По этой причине даже диполь на ВЧ-диапазонах с умеренным усилением дает довольно большую эффективную апертуру из-за большей длины волны (λ), тогда как на УВЧ из-за гораздо более коротких длин волн даже трехэлементный Яги может давать меньшее отверстие. Следовательно, чтобы компенсировать это, обычно используемая на практике UHF Yagi должна иметь больше элементов.

Потеря радиоканала
Мы также знаем соотношение между λ и F (λ = c/F). Теперь можно просто выразить потери на трассе в дБ (Ldb) между передающей и принимающей станциями, использующими изотропные антенны, следующим образом.

Если мы математически скомбинируем и переставим члены приведенных выше выражений, мы придем к следующему окончательному уравнению, которое является очень важной формулой, широко используемой для определения потерь в различных радиоцепях. При выводе уравнения потерь на пути мы преобразовали расстояние D в метрах в километры. Мы также преобразовали λ в F, частоту в мегагерцах.

Где

L(дБ) = потери в радиоканале в дБ (передающие и принимающие станции используют изотропные антенны)
D = длина пути в км
F = частота в МГц.

Приведенное выше уравнение дает ожидаемые потери на трассе в свободном пространстве для любого расстояния при условии, что на обоих концах радиоканала используются изотропные антенны. Хотя он учитывает отношение апертуры антенны к рабочей длине волны (λ), он не учитывает коэффициенты усиления антенн на обоих концах цепи. Чтобы учесть усиление антенны и получить эффективные потери на пути между двумя станциями, использующими практические антенны, нам потребуется вычесть усиление обеих антенн в дБ из величины потерь на пути в свободном пространстве, рассчитанной по приведенному выше уравнению. Следовательно, после учета коэффициентов усиления антенны уравнение для потерь на трассе в свободном пространстве будет таким, как показано ниже. Усиления антенны передатчика и антенны приемника (в дБ) обозначаются как Gt и Gr соответственно.

То, что мы обсуждали до сих пор, применимо непосредственно к условиям распространения в свободном пространстве и прямой видимости (LOS). Все эти концепции также необходимы для понимания различных других способов распространения, которые мы представим в следующих разделах.

Влияние атмосферы на распространение ОВЧ-радиосигналов

Влияние атмосферы на распространение ОВЧ-радиосигналов Общее влияние и воздействие атмосферных условий на распространение УКВ-радио весьма значительны. В этой статье всякий раз, когда я упоминаю УКВ, я обычно имею в виду как УКВ, так и…

Покрытие наземного ОВЧ-радиосигнала — LOS

Наземное распространение ОВЧ-радиосигнала — LOS Хотя ОВЧ/УВЧ-радио очень популярно, почему потери в охвате наземного ОВЧ-радиосигнала быстро растут, сокращая полезный диапазон до коротких расстояний? Это важный вопрос…

Покрытие наземного ОВЧ-радиосигнала — BLOS

Наземное распространение ОВЧ-радиосигнала — BLOS Это вторая часть серии статей, состоящей из двух частей, о покрытии наземных ОВЧ-радиосигналов. В этой части основное внимание будет уделено наземной УКВ-связи за пределами прямой видимости (BLOS),…

Инструменты для распространения УКВ — Как получить максимальную отдачу от диапазонов

Последнее обновление: 14 мая 2021 г. Я покажу вам инструменты для распространения УКВ, которые я использую для работы с УКВ от -20 до 40.

6- и 2-метровые диапазоны могут доставить массу удовольствия, в конце концов, 6-метровый диапазон не зря называют волшебным. Эти группы оживают, когда мы выходим из зимы и направляемся к лету. В южных штатах Австралии 6-метровая активность начинается в конце октября с большими сигналами из одного конца страны в другой, даже из Новой Зеландии, JA и других регионов.

Существует два метода распространения УКВ: тропосферный канал и спорадический E.

Тропосферный канал, или тропо, как его ласково называют местные жители, представляет собой распространение сигнала вдоль температурной инверсии. Слой тропосферы простирается от уровня моря до 10 км над поверхностью планеты, и именно здесь происходит вся наша погода.

Спорадический E — второй тип распространения УКВ. Это происходит на гораздо больших высотах, как следует из названия, в слое E, около 9от 0 до 12 км над землей. В любом случае, оба этих метода размножения усиливаются с наступлением лета.

Рано утром здесь, в южных штатах, больше активности, и нередко можно услышать десятки местных жителей на нижнем конце 2-метрового диапазона, когда диапазон открыт.

Краткий обзор распространения

По мере того, как диапазоны оживают, сигналы постепенно выходят из шума, но вы все еще можете работать с удаленными станциями в цифровом формате. WSPR расшифровывается как отчет о распространении слабого сигнала и работает на всех диапазонах.

WSPR отправляет и принимает маломощные передачи данных, состоящие из позывного + 4-значного локатора + мощность передачи дБм, всего 50 бит. Программа может декодировать сигналы с отношением сигнал/шум до -34 дБ в полосе пропускания 2500 Гц.

Даже если у вас нет возможностей WSPR, вы можете увидеть трансляцию в прямом эфире на выбранном вами диапазоне в вашем регионе на веб-сайте WSPR. Вы можете увидеть, как полоса оживает с увеличением количества сообщений между станциями, а также направлением распространения. Это означает, что вы будете знать, в какую сторону направить антенну.

VK Spotter

 

VK Spotter — еще один интерактивный сайт для мониторинга любительских диапазонов в режиме реального времени. Когда слышны маяки и установлены контакты, зарегистрированные пользователи публикуют «точки», которые рисуют путь на карте между станциями. Опять же, это сайт для тех, кто заинтересован в распространении. Сайт поддерживает несколько диапазонов и излучений, а также чат для тех, кто пытается установить надежный контакт.

Поскольку споттер ВКонтакте — это все данные, созданные пользователями, это отличное место, чтобы найти актуальную информацию о маяках по всей стране, например, если они в эфире.

VK Spotter также имеет средство просмотра PSK Reporter Viewer, калькулятор расстояния и пеленга, а также карту тропосферного распространения, которая дает визуальную индикацию тропосферных условий.

Говоря о тропоканалах, Информационный центр DX Уильяма Хепберна является еще одним авторитетным источником информации о диапазонах. Карты Хепберна, как их часто называют, предлагают 6-дневный тропосферный прогноз для всего мира, но нас интересует регион Австралии и Новой Зеландии.

Hepburn VK ZL Chart

 

Здесь вы можете просматривать карты прогнозов и планировать заранее. Тропоиндекс Хепберна — это степень прогнозируемого изгиба тропосферы над определенной областью, которая является показателем общей мощности тропосферных радиосигналов по линейной шкале от 0 до 10.

Стоит отметить, что сухопутные пути обычно самые сильные на рассвете и самые слабые в середине дня. Водные пути обычно самые сильные в середине дня и самые слабые на рассвете, а сочетание наземных и водных путей может достигать пика в разное время в зависимости от местных погодных условий.

Имейте в виду, что поскольку тропосферное распространение происходит в самых нижних слоях атмосферы, большое влияние оказывает местный рельеф. Можно ожидать значительных различий в уровне сигнала/помех в зависимости от местных эффектов, часто между точками, находящимися всего в нескольких милях друг от друга. Это особенно верно во время событий с приподнятыми воздуховодами, когда высота становится все более важной.

Области с нестабильным сигналом показаны областями, обведенными пунктирными линиями, помеченными буквой «U». Это области, в которых могли наблюдаться отдельные или разрозненные сильные ливневые дожди или грозы, которые могут иногда нарушать пути и вызывать необычные, а иногда и быстрые изменения мощности сигнала. Обычно это происходит, когда нижняя атмосфера стабильна, а средняя и верхняя атмосфера нестабильна. Наиболее ярко это проявляется ночью, а также перед теплыми фронтами.

 

Итак, теперь у вас есть инструменты, пора выходить в эфир.

 

Самый простой способ выйти в эфир в цифровом формате — использовать радиоприемник с возможностью USB-аудио. Вы найдете эту функцию в большинстве современных радиоприемников, иначе вам, возможно, придется достать паяльник и сделать несколько кабелей.

Gridtracker Desktop

 

Существует множество вариантов программного обеспечения для цифрового радио, и я предпочитаю WSJT X, программное обеспечение с открытым исходным кодом, предназначенное для цифровой связи со слабым сигналом любительской радиостанцией. Он поддерживает WSPR, FT8 и множество других цифровых режимов, включая MSK, для любителей рассеяния метеоров.

Когда группы кажутся мертвыми, скорее всего, вы просто не слышите их активность… но, скорее всего, ваш компьютер может! Итак, в порядке появления, сначала проверьте активность WSPR, затем FT8 или SSB  или обоих, в зависимости от состояния диапазонов. На 6м многие начинают на FT8, а по мере усиления сигналов QSY на голос.