Здравейте, потребители на Пени Маркет България.
Както повечето от нас вече знаят, въпросната верига приключи дейността си на територията на Република България. Тук няма да коментирам причините и следствията от това. Като клиент на мрежата си закупих продукт на стойност 100 лева през 2014г. с гаранция 24 месеца. Когато преди две седмици продукта даде дефект започнаха изненадите. Магазина го няма - няма към кого да се обърнете. Но... Има решение. Първото нещо е да намерите гаранционната карта на изделието, заедно с касова бележка или фактура. Свържете се със сервиза на посочения в гаранционната карта телефон. Окомплектовайте продукта по възможност в оригиналната опаковка. Изпратете го в сервиза. Да допуснем, че продукта е таблет. Обикновено в сервизите не ремонтират хардуерни проблеми. След 3-4 ще Ви върнат таблета, както е в кутията, но с един много важен лист хартия, наречен "Технически протокол". В него би трябвало да е описан дефекта на таблета, както и мнението на техническа комисия за подмяната му. Дотук - добре. Аз се обадих обратно в сервиза и ги попитах риторично да ме упътят към най-близкия магазин на Пени. Естествено ми отвърнаха, че търговската верига вече не работи. Наивно звънях и в Агенцията за защита на потребителите, но се убедих, че там живеят на друга планета. 100 лева са си 100 лева. Попаднах обаче на сайт за разпродажба на сградния фонд на Пени Маркет: http://www.penny.bg/Homepage/Homepagesrjada_28_10_2015/pe_Home.aspx От там кликвате на таба горе вдясно ЗА НАС и ви се отваря http://www.penny.bg/za_nas/За_нас/pe_DefaultContent1.aspx от където си изтегляте образеца за попълване на искането за рекламация. Разпечатвате го на хартиен носител, попълвате го и заедно с протокола от сервиза, таблета, гаранционната карта, касовата бележка и удостоверение за банлова сметка на ваше име пращате всичките тия неща в с.Столник на посочения адрес. Куриерите на Спиди са запознати и ще ви улеснят. Сумата в пълен размер ще ви бъде възстановена и преведена по сметката в рамките на месец. Успех.
четвъртък, 23 юни 2016 г.
понеделник, 26 декември 2011 г.
събота, 12 ноември 2011 г.
РАЗПРОСТРАНЕНИЕ НА РАДИОВЪЛНИТЕ
1. Земна атмосфера
Земната атмосфера играе значителна роля при разпространението на радиовълните. Газовата обвивка на Земята достига на височина до 2000-3000 km и се състои главно от азот, въглероден двуокис и водни пари.
Атмосферата се дели на три основни слоя: тропосфера, стратосфера и йоносфера.
1.1. Тропосфера
Частта от земната атмосфера, която се простира от повърхността на Земята до височина около 11 km, се нарича тропосфера. Нарича се също и климатична сфера, защото най-вече в нея протичат всички метеорологически процеси, определящи времето. Тропосферата съдържа приблизително 75% от всички вещества на земната атмосфера.
Общо взето, температурата на въздуха в тропосферата спада с увеличаване на височината, и то с 6 до 8 °C на всеки 1000 m. На горната граница на тропосферата, при така наречената тропопауза, тя достига един минимум от средно -50 °C. Височината на тропопаузата - преходния слой между тропосферата и стратосферата, е променлива. За нашите географски ширини тя е най-малка през март (9,7 km) и най-голяма през юли - 11,1 km. Състоянието на тропосферата е от особено значение за разпространението на ултракъсите вълни.
1.2. Стратосфера
Стратосферата се простира на височина от 11 до 80 km. Тя е зона, в която няма климатични прояви, и се характеризира с пълното отсъствие на водни пари. Температурата на въздуха в стратосферата остава почти постоянна до една височина от около 20 km (зона на постоянна температура). На височина над 20 km температурата постоянно се покачва и достига приблизително 50 °C при височина 50 km. Тази зона, в която температурата се покачва, се нарича също така и озонова област, тъй като в нея въздухът има относително голямо съдържание на озон. Озоновият слой има голямо значение за възникването и запазването на живота на Земята, защото той поглъща голяма част от ултравиолетовото излъчване на Слънцето, вредно за бактериите и клетките.
Над 50 km отново се проявява тенденция към спадане на температурата с нарастване на височината и накрая, на височина 80 km, на прехода към йоносферата се намира още една точка, след която температурата започва пак да нараства.
1.3. Йоносфера
Йоносферата се простира на височина над 80 km. Тя достига на височина до около 800 km и при това постепенно преминава в междузвездното пространство. Преходната област към междузвездното пространство се нарича екзосфера. В йоносферата има голям брой електрически заредени частици - електрони и йони. Те възникват чрез разделянето (йонизацията) на неутрални молекули въздух. Йонизацията се причинява на първо място от слънчевото облъчване (ултравиолетово и корпускулярно излъчване). Космическите лъчения и метеорните потоци също участвуват в йонизацията. За едно денонощие в земната атмосфера изгарят няколко десетки милиарда метеорни частици.
Лъчението в горните слоеве на атмосферата притежава достатъчно енергия, за да избие един електрон от атомната обвивка на молекулата на всеки намиращ се там газ. Атомното ядро, на което по този начин е бил отнет един електрон, заедно с останалите електрони представлява положително зареден йон. Свободният електрон попада или на неутрален атом (или неутрална молекула), като образува отрицателен йон, или се присъединява към някой положителен йон, при което се създава неутрален атом. Този обратен процес се нарича рекомбинация. Броят на свободните електрони в единица обем зависи от интензивността на лъчението. Поради наличието на електрически заредени частици (йоните) горната част на атмосферата представлява електрически проводник, който има свойството да отразява електромагнитните вълни от определени честотни обхвати.
Още през 1900 година Хевисайд и Кенели изказаха предположението, че на голяма височина съществува електропроводим слой. През 1924 година англичаните Ейпълтон и Барлет успяха да получат експериментално доказателство за наличието на отразяващи слоеве в горната част на атмосферата, с което се потвърди теорията на Хевисайд и Кенели. По-късно, като се използува принципът за измерване на разстояние чрез отразен сигнал, беше установено, че в горните части на атмосферата съществува не само така нареченият слой на Кенели-Хевисайд, а една цяла система от слоеве. Досегашните знания за свойствата на атмосферата бяха допълнени и уточнени с данни, получени чрез спътници и геофизични ракети.
В йоносферата има няколко максимума на електронна концентрация. През деня на височина от 40 до 80 km се образува така нареченият слой D, който нощем изчезва. В следващия слой E (слой на Кенели-Хевисайд) максимумът на електронната концентрация е разположен на височина от около 110 до 130 km. Над този слой се намира слоят F (слой на Ейпълтон), който през лятото денем се разделя на слоевете F1 и F2. Максимум на електронната концентрация съществува на височина 200 до 230 km в слоя F1 и на височина 300 до 400 km в слоя F2. Йонизацията нараства от слой на слой и достига максимум на височина около 400 km в слоя F2. Над слоя F2 йонизацията става все по-слаба и накрая изчезва съвсем.
Оценката на по-новите изследвания за строежа на йоносферата показва, че всъщност не би трябвало да се говори за система от слоеве, защото преходът между слоевете с различна електронна концентрация става постепенно. Хипотезата за слоестия строеж на йоносферата обаче е приета повсеместно и за в бъдеще тя ще бъде запазена.
Тъй като йоносферата е подложена на постоянни промени на състоянито, нейният строеж не бива да се възприема като една неподвижна система от лежащи един над друг слоеве. Степента на йонизацията се променя непрекъснато в зависимост от годишното време и часа на денонощието, от цикличната промяна на слънчевата активност, от географската ширина и по други причини.
2. Директна и пространствена вълна
Когато предавателят и приемникът са разположени на земята, радиовълните могат да се разпространяват по два пътя:
- в тропосферата, по протежение на земната повърхност - като повърхностна или директна вълна;
- чрез отражение от йоносферата - като пространствена вълна.
2.1. Разпространение на директната вълна
Директната вълна следва естествената закривеност на Земята, и при това е подложена на поглъщащото влияние на земната повътхност, над която преминава. Поглъшането се увеличава с нарастване на честотата. Много ниските честоти (например свръхдългите вълни) имат голяма зона на разпространение като директни вълни. Директната вълна се влияе от електрическата проводимост на почвата и от характера на земната повърхност (застрояване, насаждения и др.), а нейната зона на разпространение зависи от мощността на излъчване.
При късите вълни зоната на разпространение на директната вълна е малка. С мощността на излъчване на един среден любителски предавател в 80-метровия обхват може да се разчита на разпространение на директната вълна на около 100 km. При същата мощност на излъчване в 10-метровия обхват зоната намалява на около 15 km.
Ултракъсите вълни могат да се разпространяват като директни и на по-големи разстояния чрез дифракция, пречупване и разсейване в тропосферата.
2.2. Разпространение на пространствената вълна
Покриването на големи разстояния в късовълновия обхват е възможно благодарение на пространственото излъчване. При него пространствените вълни се пречупват (отразяват) в йоносферата. Скоростта на разпространение на фронта на вълната в йоносферата е малко по-голяма от тази в тропосферата и зависи от електронната концентрация и от честотата. Ако един вълнов фронт навлиза в йоносферата под ъгъл, по-горните "по-бързи" части изпреварват по-долните. Като последствие от тези различни скорости на разпространение фронта на вълната се огъва и при достатъчно голяма електронна концентрация може да бъде отразен към земята.
Съществуват следните зависимости: за отразяване на вълните от йоносферата електронната концентрация трябва да бъде толкова по-голяма, колкото по-висока е работната честота. Пречупването на пространствената вълна към Земята став толкова по-лесно, колкото по-малък е ъгълът, под който тя навлиза в йоносферата (малък ъгъл на излъчване).Критична честота се нарича най-голямата честота, която все още може да бъде отразена от даден слой, ако навлезе перпендикулярно в йоносферата. В зависимост от ъгъла на навлизане в йоносферата се получава горната гранична честота MUF (от английски "Максимална Използваема Честота"), която е свързана с критичната честота.
Отражението не се извършва без загуби - при него пространствената вълна затихва повече или по-малко. Затихването в йоносферата е честотно зависимо, по-ниските честоти се поглъщат по-силно от по-високите. Разпространението на пространствената вълна на големи разстояния може да бъде повлияно от екранирането. За екраниране се говори, когато вълните се отразяват от относително ниско разположения слой E и поради това не могат да проникнат до разположения на по-голяма височина и също годен да отразява слой F. Може да се обобщи, че разпространението на пространствената вълна се определя от факторите MUF (максимална използваема честота), затихване и екраниране.
Най-голямото разстояние, което може да се покрие чрез просто отражение по пътя на разпространение през йоносферата е 4000 до 4500 km. Често обаче е възможно късите вълни да се отразяват многократно от йоносферата и от земната повърхност, така че пространствената вълна с няколко "скока" да покрие най-големите земни разстояния.
Както вече беше споменато, при намаляване на дължината на вълната намалява и отражението от йоносферата. Поради това ултракъсите вълни с дължина под 5 m при нормални условия не се отразяват от йоносферата даже и когато навлизат в нея под възможно най-малък ъгъл. Тези високи честоти пробиват йоносферата и се разпространяват в Космоса.
3. Разпространение на късите вълни и неговите особености
Състоянието на йоносферата има решаващо значение при радиовръзки на къси вълни. То се променя от час на час, от сезон на сезон и от година на година (в зависимост от слънчевата активност).
Различната активност на Слънцето се проявява чрез образуване на слънчеви петна. Петната се появяват най-често в зоните, разположени на 20 ° северно и южно от слънчевия екватор, като най-голям брой петна се наблюдават периодично на всеки 11,1 години. Плътността на слънчевите петна се означава чрез относителното число на петната.
Слънчевите петна имат по-ниска температура, отколкото окръжаващата ги слънчева повърхност; наблюдавани са петна с диаметър, 18 пъти по-голям от земния. В петната възникват много силни магнитни полета с напрегнатост до 4500 гауса (магнитното поле на Земята е 0,5 гауса). С максимума на слънчевите петна е свързана една повишена активност на Слънцето, която се проявява чрез усилено образуване и излъчване на видими и невидими лъчи с най различна дължина на вълната. Поради това горните слоеве на заемната атмосфера се йонизират по-силно или по-слабо в зависимост от активността на Слънцето. С промяна на електронната концентрация се изменя и отразяващата способност на йоносферата.
Сезонните и ежедневните промени на състоянието на йоносферата са понятни, защото през летните месеци слънчевото облъчване е по-интензивно и по-продължително отколкото през зимните. Също така отсъствието на ултравиолетови лъчи през нощта причинява намаляваме на йонизацията и едва след изгрев слънце концентрацията на йони се увеличава. Когато през дневните часове йоносферата е подложена на слънчево облъчване, всеки слой се йонизира в зависимост от интензивността на облъчването.
Слоят D, който е разположен най-низко и в сравнително плътна област на атмосферата, има максимална електронна концентрация през деня, а след залез слънце тя бързо намалява до нула. Съществуващият само през деня слой D поглъща силно радиовълните от средновълновия диапазон, както и по-дългите къси вълни. Относително малката зона на разпространение в любителските обхвати 160 и 80 m през деня се дължи на поглъщането на сигнала в слоя D. Този факт се потвърждава и от това, че в споменатия честотен обхват през зимните дни е възможно да се установи радиовръзка на по-големи разстояния отколкото през лятото.
Следващия след слоя D слой E, съществува частично и през нощта. Поради липса на облъчване от слънцето електронната концентрация е по-малка, отколкото през деня. 80-метровите вълни се поглъщат отчасти от слоя E, а при достатъчна плътност на йоните излъчванията в 40-метровия обхват могат да се отразят още от слоя E.
Главната роля за разпространениеточрез йонизираните слоеве играе слоят F. С негова помощ се осъществяват радиовръзки на къси вълни на огромни разстояния. Слоят на Ейпълтон има най-голяма дебелина. Неговото йонизиране (съотв. дейонизиране) става много бавно и зависи далеч по-слабо от положението на Слънцето, отколкото йонизирането на по-долните слоеве. Концентрацията на йоните в слоя F спада постепенно след залез слънце, малко преди следващия изгрев дастига минималната си стойност, но не изчезва съвсем през цялата нощ.
Под действието на интензивното облъчване през дневните часове слоят F може да се раздели на два отделни слоя. Тогава се образуват високоразположеният слой F2 и намиращият се под него слой F1. Слоят F1 не е полезен за установяване на радиовръзките, напротив, той поглъща допълнително отразеният от слоя F2 сигнал.
Между границата на зоната, до която достига директната вълна, и точките, в които отразеният от йоносферата сигнал достига отново земната повърхност, се намира така наречената зона на мълчание (мъртва зона). В нея не могат да бъдат приети нито директната, нито отразената вълна. При многократно отразяване мъртвите зони се повтарят, а разстоянието между две съседни точки, в които отразеният лъч достига земната повърхност, зависи от височината и степента на йонизация на отразяващия слой, както и от честотата на сигнала. То се увеличава с нарастване на честотата.
3.1. Разпространение на вълните в любителския 80-m обхват
През деня може да се останови връзка на сравнително малки разстояния, защото 80-метровата вълна се поглъща силно от слоя D. През зимата това разстояние е малко по-голямо, отколкото през лятото и би могло да достигне 400 km.
След залез слънце, когато слоят D се разрушава, затихването намалява и зоната на покритие се увеличава. През нощта не рядко се осъществяват връзки на 1000 и повече километри, стига съседните станции и високото ниво на атмосферните смущения през лятото да позволят това.
През зимните месеци и особено при минимум на броя на слънчевите петна често е възможно осъществяването на междуконтинентални връзки в първите сутрешни часове (преди изгрев слънце). Възникващата зона на мълчание е с протежение около 1000 km и европейските станции могат да смущават приемането само там, където достига наземната им вълна.
3.2. Разпространение на вълните в любителския 40-m обхват
Слоят D поглъща през деня и голяма част от сигналите в 40-m обхват, но все пак е нормално да се установи връзка на разстояние до 1000 km. При благоприятни условия са осъществявани връзки на разстояние до 2000 km. През деня мъртвата зона възлиза на около 100 km.
По време, когато броят на слънчевите петна е минимален, още в ранните следобедни часове съществуват възможности за междуконтинентални връзки, които обаче рядко могат да бъдат използувани поради смущенията от съседните станции. През нощта, особено през зимните месеци, зоната на мълчание се увеличава и има максимум около полунощ. Тъй като тогава Европа е разположена в мъртвата зона, могат да се осъществят свободни от смущения връзки с всички континенти.
Когато целият път на разпространение на вълните се намира откъм нощната страна на Земята, затихването е най-малко и следователно зоната на покритие е най-голяма (отсъствува поглъщащият слой D).
Атмосферните смущения са по-малки, отколкото в 80-m обхват, но все пак те могат сериозно да повлияят на прохождението, особено през летните месеци.
3.3. Разпространение в любителският 20-m обхват
Любителският 20-m обхват е традиционният DX-обхват (DX = радиовръзки на много големи, междуконтинентални разстояния). Този обхват може да се използува денонощно почти по всяко време за връзки с другите континенти; само по време, когато броят на слънчевите петна е минимален, обхватът е "отворен" само през деня и в часовете на смрачаване. Тогава не е възможно да се осъществи радиовръзка нощем.
Почти винаги се появява зона на мълчание, която денем и по време на намалена слънчева активност има протежение около 1000 km; при максимум на слънчевите петна тя намалява до 400 km и по-малко. От време на време тя дори може да изчезне (през лятото).
С настъпване на вечерното смрачаване зоната на мълчание бързо се разширява и нощем тя може да достигне максимум от около 4000 km. Условията за връзка са особено благоприятни, когато част от пътя на разпространение лежи откъм нощната страна на Земята.
20-m обхват може да се използува за нощни радиовръзки с Европа само по време на максимум на слънчевите петна, през лятото и при известни условия. Атмосферните смущения почти не се проявяват.
3.4. Разпространение в любителския 15-m обхват
Условията зависят силно от периода на слънчевата активност. При максимум на слънчевите петна този обхват е "отворен" почти непрекъснато за DX-връзки. Тогава дори с малки мощности на излъчване могат да се покрият много големи разстояния, тъй като затихването е много малко.
По време на минимум на слънчевите петна обхватът може да се използува евентуално денем през летните месеци и най-често за кратко време. Нощем не съществуват възможности за връзки, а в зимните месеци обхватът е неизползуваем и през деня.
Понякога може да се появи отражение от спорадичния слой E, тогава са осъществими връзки на разстояния до 2000 km. Атмосферните смущения не влияят в 15-m обхват.
3.5. Разпространение в любителския 10-m обхват
Обхватът може да се използува за връзки чрез отражение на пространствената вълна само при повишена слънчева активност. Тогава съществуват превъзходни възможности за DX-връзки, особено денем, и е възможно да се направят връзки на много големи разстояния при незначителна мощност на предавателя. Трябва да се има пред вид, че мъртвата зона е около 4000 km. Пътят на разпространение трябва да е откъм дневната страна на Земята, т.е. при "отваряне" на обхвата в ранните сутрешни часове се приемат отначало само станции от Далечния изток. При максимална слънчева активност обхватът може да се използува до късните вечерни часове. Зависимостта от слънчевата активност е силна.
При минимум на броя на слънчевите петна 10-m обхватът пропада изцяло за далечни радиовръзки. Кратковременни връзки на средни разстояния са възможни единствено чрез случайно отражение на сигнала от спорадичния слой E.
4. Разпространение на ултракъсите вълни и неговите особености
В спектъра на електромагнитните трептения ултракъсите вълни заемат обхвата от 10 до 1 m, съответстваш на честотния обхват от 30 до 300 MHz.
Ултракъсите вълни (УКВ) имат международно означение VHF (от английски: много високи честоти).
Разпространението на УКВ прилича много на това на светлината. Затова ги наричат също и квазиоптични (подобни на светлината) вълни. Като цяло квазиоптични могат да бъдат наречени само вълните от дециметровия, сантиметровия и милиметровия обхват, докато по-дългите УКВ представляват преходна област към вълните, подобни на светлинните.
4.1. Квазиоптично разпространение на УКВ
За радиолюбителите представлява интерес обхватът от 144 до 146 MHz (2 m). Без да се вземат пред вид редките изключения, може да се каже, че при тези честоти вече не е възможно отражение от йоносферата.
УКВ са особено подходящи за покриване на разстояния в зоната на оптическата пряка видимост. На тези разстояния напрегнатостта на полето е постоянна и се осигурява надеждна радиовръзка независимо от йоносферните и метеорологични условия.
Фактическата зона на разпространение на 2-m вълни се простира най-малко 15% зад оптическия хоризонт. По-новите изследвания обясняват това закривяване на ултракъсите вълни към земната повърхност като последица от намаляване на коефициента на пречупване на въздуха при нарастване на височината. Този коефициент се определя от съдържанието на водни пари, налягането и температурата на тропосферата.
4.2. Свръхдалечно разпространение на ултракъсите вълни
Понякога се наблюдава свръхдалечно разпространение на ултракъсите вълни (на 1000 и повече km), което не може да се обясни с нормалното разширяване на зоната напокритие зад хоризонта. То може да има различни причини, но най-често се дължи на особеното състояние на тропосферата.
4.2.1. Свръхдалечно разпространение на УКВ, дължащо се на тропосферата
Температурата на тропосферата, общо взето, спада с нарастването на височината, и то 6 до 8° С на всеки 1000 m покачване. Вследствие на движенията на въздуха и на останалите метеорологични влияния промяната на температурата на въздуха, както и на относителната влажност може обаче да става много рязко и с това да се отклони от нормалния ход. Едно такова обръщане на нормалния температурен ход, наречено също така инверсия, означава смяна на плътността иа въздуха. При това топлият въздух образува област с по-малка плътност, отколкото студеният.
Законът за пречупване на светлината гласи, че светлинният лъч се пречупва при преминаване от оптично по-плътна среда в оптично по-малко плътна среда, като се отклонява встрани от перпендикуляра, издигнат в точката на пречупването. Обратно, при преминаване от по-малко плътна в оптически плътна среда пречупването става, като лъчът се приближава до перпендикуляра, издигнат в точката на пречупването. При промяна на плътността на средата, в която се разпространяват ултракъсите вълни, последните се разпространяват подобно на светлинните лъчи. При навлизане в един инверсионен слой фронтът на вълната претърпява едно закривяване към повърхността на Земята. Това са или повърхностни инверсии в близост до повърхността на Земята (разпространение на малки разстояния зад хоризонта), или височинни инверсии — на височини, достигащи няколко хиляди метра (разпространение на големи разстояния зад хоризонта).
В случай на директно разпространение до насрещната станция могат да достигнат само такива сигнали, които са излъчени под възможно най-малък ъгъл, приблизително тангенциално на земната повърхност. Ако състоянието на тропосферата позволява закривяването на вълните и с това—Свръхдалечно разпространение, то също така този малък ъгъл на излъчване е необходим и за приемане на сигнала от приемника. От това следва, че антени с малък разтвор на диаграмата в Н-равнината са особено подходящи за покриване на големи разстояния.
Едно особено явление е рядко срещащото се тропосферно вълноводно разпространение (англ. ducting). То може да възникне, когато повече инверсионни слоеве са разположени един над друг. Един радиосигнал, който попадне между тези слоеве, се отразява от един слой към друг дотогава, докато попадне на "пролука" в долния слой. Този случай се отличава с това, че радиовръзки могат да се осъществят само с отдалечени станции, много често разположени на малка площ. Около тях се намира зона на мълчание. Пълноводното разпространение може да се осъществи и чрез отразяване на сигнала от повърхността на Земята и един широко разпрострял се повърхностен инверсионен слой. Характерно за този начин на разпространение е това, че при него няма зона на мълчание. Ако коефициентът на пречупване в тропосферата е толкова голям, че един сигнал, излъчен успоредно на земната повърхност се отразява обратно към Земята, се говори за суперрефракция. Тогава се получава едно пълно отразяване от инверсионния слой, подобно на това, което се извършва при разпространението на КВ от йоносферните слоеве.
4.2.2. Свръхдалечно разпространение чрез разсеяно отражение (scatter)
Във високите части на тропосферата, приблизително на височина около 10 km, съществува интензивно вертикално разместване на въздушните пластове. Това разместване на въздушните течения с различна температура предизвиква продължителна турбулентност. При това възникват паразитни нееднородности — биха могли да бъдат наречени нееднородности на въздуха, които се отличават от околните въздушни частици по температура, налягане и влажност. Ако фронтът на вълната премине ирез тези нееднородности, една малка част от сигнала се разсейва дифузно. Тъй като разсеяните радиовълни се разпространяват в различни посоки, една част от тях попада отново на земната повърхност зад хоризонта. Напрегнатостта на полето на този сигнал е извънредно малка, но се отличавва с постоянно ниво.
При разсеяно отражение от тропосферата (tropospheric scatter) се използуват честоти от 100 до 1000 MHz (предимно около 500 MHz). При това зоната на покритие може да достигне до 800 km (понякога до 1000 km). Качеството на приемане не е добро и се наблюдава стесняване на лентата на предавания сигнал. Стесняването на лентата на сигнала се причинява от различното фазово отместване на вълните, отразени от отделните части на областта, в която съществуват описаните нееднородности. Чреа промените на положението на тези области в тропосферата се обяснява и наличието на по-силен или по-слаб фадинг.
По-стабилни радиовръзки се получават при разсеяно отражени от йоносферата (ionospheric scatter). В този случай се използува едно определено разсейване на сигнала от долните слоеве на йоносферата на височина приблизително 100 km. Използуват се честоти между 25 и 60 MHz. Разстоянието между станциите, установяващи радиовръзка, възлиза на 1000 до 2500 km. Ако те са на по-малко от 1000 km, напрегнатостта на полето на сигнала, получен чрез разсеяно отражение, намалява силно.
4.2.3. Отражение на УКВ от метеорни следи (meteor scatter)
При движението си по своята орбита около Слънцето Земята се сблъсква с невъобразимо голям брой, най-често малки, прахообразни метеорити. Метеоритите понякога навлизат в земната атмосфера с много голяма скорост (до 72 km/s) и най-често се изпаряват и изгарят поради триенето във въздуха на височина от 100 до 200 km. Една съвсем малка част от тези метеорити са с толкова голяма маса, че при изгарянето им в атмосферата остава видима светлинна следа (падаща звезда). Извънредно рядко масата на метеоритите е достатъчна, за да не изгорят без остатък в атмосферата.
Различават се две групи метеорити. Първата група съществува в Космоса по всяко време и е разпределена там съвсем произволно. Метеоритите от тази група се движат в най-различни посоки и с различни скорости. Метеоритите от втората група се движат по определена орбита, в една и съша посока и с еднаква скорост. Това са метеорните потоци — наречени също така метеорен дъжд, които пресичат земната орбита периодично на определени интервали от време.
Един метеорит, който изгаря в земната атмосфера, оставя не само светлинна среда. Преди да се изпари окончателно, той създава един йояизационен канал. Тази йонизирана "опашка" съществува много кратко време, тъй като се разширява бързо в разредения въздух и се разсейва. Преди тоза обаче йонизацията е така интензивна, че ултракъсите вълни могат да бъдат отразени от метеорната среда. Колкото по-голям е падащият метеорит, толкова по-голям и дълготраен е неговият йонизационен канал.
Радиопредавания чрез отражение от метеорни среди се осъществяват в Канада (система Janet). Радиолюбителите, работещи на вълна 2 m, също използуват този метод за връзка. При това те не разчитат на случайни успехи, като изчакват да се появи някой метеорит, а използуват възможностите за връзки при периодичното преминаване на Земята през орбитите на метеорните потоци.Тъй като техните орбити и скорости са известни, с доста голяма точност може да се изчисли предварително кога ще се появят възможности за този вид радиовръзки.
Отразяващите йонизационни канали, предизвикали от падащите метеорити, съществуват кратко време, затова и условията за осъществяване на радиовръзки траят много кратко. Сравнително рядко възникват йонизационни следи, които обуславят отражение с продължителност от няколко секунди до 2 min.
4.2.4. Отражение на УКВ от полярното сияние
От време на време Слънцето изхвърля в Космоса огромни, електрически заредени газови маси. Те нямат вълнов характер и поради това скоростта на разпространението им е само около 1500 km/s. Тъй като при това се излъчват корпускули (най-малки частици), това лъчение се нарича корпускулярно.
Когато нашата Земя попадне в едно такова лъчение, влиянието на земното магнитно поле отклонява електроните и йоните на корпускулярния поток по посока на полюсите. При географска ширина около 70°, в така наречената зона на полярните сияния, корпускулярното лъчение навлиза в земната атмосфера и предизвиква там освен допълнителното йонизиране известните полярни сияния. Едновременно в зоната на полярните сияния се създава система от токове, чието силно променящо се магнитно поле се сумира с постоянното земно магнитно поле. Така възниква магнитна буря, чиято интензивност е най-голяма в зоната на полярните сияния.
Допълнителната йонизация, предизвикана от интензивното корпускулярно лъчение, може да достигне значителна стойност на определени места. Поради това много често в непосредствена близост до полярните сияния се изграждат изразени центрове на йонизация, които са така силни, че УКВ могат да бъдат отразени от тях.
Отражението от така наречения Е-слой на северното сияние се извършва на височина средно над 100 km. Поради дифузно отразяване предаваният сигнал претърпява големи изкривявания. По тази причина е възможно да се осъществи само телеграфна връзка.
Полярни сияния възникват най-често при максимум на броя на слънчевите петна. Освен това може да се каже, че те се наблюдават предимно в ранна пролет (март) и в началото на есента (септември).
Около 26 часа след започването на някоя по-голяма слънчева ерупция може да се очаква, че корпускулярното лъчение ще навлезе в атмосферата на Земята. Понякога обаче се случва изхвърлените от Слънцето частици да не достигнат Земята и тогава описаните явления в земната атмосфера не се наблюдават, въпреки че е отбелязано слънчево изригване. Най-често това става, когато изригването стане в близост до периферията на слънчевия диск.
4.2.5. Отражение на УКВ от спорадичния Е-слой
Понякога електронната концентрация аа йоносферата се променя по случаен закон. Тези промени се проявяват например като статично движение на йоносферния вятър. При тях, особено в ниските слоеве на йоносферата, се образуват сгорадични нееднородности с много интензивна йонизация. Тъй като тези случайно разпределени центрове с повишена електронна концентрация се разполагат във и под слоя Е, говори се за спорадичен Е-слой (Еs-слой). Неговото възникване досега не е обяснено окончателно, но влиянието му е приблизително известно.
Доказано е, че за ограничена част от УКВ-обхвата, между 30 и 300 MHz, може да се получи йоносферно отражение от спорадичния Е-слой. Радиолюбителите също така са установявали радиовръзки при дължина на вълната 2 m, които при дадените обстоятелства и покритите разстояния е много вероятно да се дължат на отражение от спорадичния Е-слой.
Тъй като отражението се извършва на височина около 100—150 km, може да се пресметне, че сигналът се връща отново на земната повърхност на едно разстояние от 900 до 2000 km от предавателя.
4.2.6. Разпространение на УКВ чрез отражение от Луната и чрез спътници
Както е известно, УКВ пробиват йоносферните слоеве на земната атмосфера и се разпростраяват в Космоса. На този факт се базира известният метод за установяване на радиовръзка, като се използува трасето Земя—Луна—Земя. Още през 1946 г. се отдаде приемането на отразени от Луната импулси на честота 111,5 MHz, като беше използуван преустроен за целта радар. Първата двустранна връзка между радиолюбители беше установена на 21 юли 1960 г. от W6HB (Сан Карлос, Калифорния) и W1BU (Медфийлд, Масачузетс). Мощността на предавателите беше 400 W HF, използуваната честота 1296 MHz, а за антени са служели параболични огледала. Двете станции бяха отдалечени една от друга на 4320 km и успяха да установят радиовръзка с едно "отклонение" от 768 000 km. През 1964 г. последваха редица успешни опити за установяване на връзки между Европа и Америка в обхватите 2-m и 70 cm, като радиолюбителите използуваха отражението на сигналите от Луната.
Провеждането на радиовръзки чрез използуването на трасето Земя—Луна—Земя изисква съответната висока техническа обезпеченост. За някон служебни приложения времето на закъснение на сигнала (приблизително 5 s) се оказва твърде голямо.
Нови възможности за радиовръзки в УКВ-обхвата откриват изкуствените спътници на Земята. Те се изстрелват на предварително изчислена орбита. Освен тези, които се използуват за научни изследвания (например OSCAR), има и такива, които служат за предаване на телевизионна програма от един континент ка друг (Молния 1, TELESTAR, SYNCOM).
Пасивните спътници представляват големи балони, чиято външна обвивка е метализнрана (напр. балонът ЕСНО). Поради това те притежават добра отразяваща способност за квазиоптичните вълни и действуват като пасивни отражатели. Активните спътници представляват изкуствени спътници на Земята, които приемат излъчените от Земята радиосигнали чрез електронни устройства и ги предават обратно, но вече на друга честота. Понякога тези активни спътници работят и с електронни запомнящи устройства. Запомнените радиосигнали се излъчват обратно към Земята едва след изтичането на определен интервал от време.
Ето и няколко полезни линка: short-wave и SW calculator .
И ... да не забравяме форумът, в който можете да получите отговор на въпросите, които са възникнали у Вас след прочита на статията - dx-bg.
1. Земна атмосфера
Земната атмосфера играе значителна роля при разпространението на радиовълните. Газовата обвивка на Земята достига на височина до 2000-3000 km и се състои главно от азот, въглероден двуокис и водни пари.
Атмосферата се дели на три основни слоя: тропосфера, стратосфера и йоносфера.
1.1. Тропосфера
Частта от земната атмосфера, която се простира от повърхността на Земята до височина около 11 km, се нарича тропосфера. Нарича се също и климатична сфера, защото най-вече в нея протичат всички метеорологически процеси, определящи времето. Тропосферата съдържа приблизително 75% от всички вещества на земната атмосфера.
Общо взето, температурата на въздуха в тропосферата спада с увеличаване на височината, и то с 6 до 8 °C на всеки 1000 m. На горната граница на тропосферата, при така наречената тропопауза, тя достига един минимум от средно -50 °C. Височината на тропопаузата - преходния слой между тропосферата и стратосферата, е променлива. За нашите географски ширини тя е най-малка през март (9,7 km) и най-голяма през юли - 11,1 km. Състоянието на тропосферата е от особено значение за разпространението на ултракъсите вълни.
1.2. Стратосфера
Стратосферата се простира на височина от 11 до 80 km. Тя е зона, в която няма климатични прояви, и се характеризира с пълното отсъствие на водни пари. Температурата на въздуха в стратосферата остава почти постоянна до една височина от около 20 km (зона на постоянна температура). На височина над 20 km температурата постоянно се покачва и достига приблизително 50 °C при височина 50 km. Тази зона, в която температурата се покачва, се нарича също така и озонова област, тъй като в нея въздухът има относително голямо съдържание на озон. Озоновият слой има голямо значение за възникването и запазването на живота на Земята, защото той поглъща голяма част от ултравиолетовото излъчване на Слънцето, вредно за бактериите и клетките.
Над 50 km отново се проявява тенденция към спадане на температурата с нарастване на височината и накрая, на височина 80 km, на прехода към йоносферата се намира още една точка, след която температурата започва пак да нараства.
1.3. Йоносфера
Йоносферата се простира на височина над 80 km. Тя достига на височина до около 800 km и при това постепенно преминава в междузвездното пространство. Преходната област към междузвездното пространство се нарича екзосфера. В йоносферата има голям брой електрически заредени частици - електрони и йони. Те възникват чрез разделянето (йонизацията) на неутрални молекули въздух. Йонизацията се причинява на първо място от слънчевото облъчване (ултравиолетово и корпускулярно излъчване). Космическите лъчения и метеорните потоци също участвуват в йонизацията. За едно денонощие в земната атмосфера изгарят няколко десетки милиарда метеорни частици.
Лъчението в горните слоеве на атмосферата притежава достатъчно енергия, за да избие един електрон от атомната обвивка на молекулата на всеки намиращ се там газ. Атомното ядро, на което по този начин е бил отнет един електрон, заедно с останалите електрони представлява положително зареден йон. Свободният електрон попада или на неутрален атом (или неутрална молекула), като образува отрицателен йон, или се присъединява към някой положителен йон, при което се създава неутрален атом. Този обратен процес се нарича рекомбинация. Броят на свободните електрони в единица обем зависи от интензивността на лъчението. Поради наличието на електрически заредени частици (йоните) горната част на атмосферата представлява електрически проводник, който има свойството да отразява електромагнитните вълни от определени честотни обхвати.
Още през 1900 година Хевисайд и Кенели изказаха предположението, че на голяма височина съществува електропроводим слой. През 1924 година англичаните Ейпълтон и Барлет успяха да получат експериментално доказателство за наличието на отразяващи слоеве в горната част на атмосферата, с което се потвърди теорията на Хевисайд и Кенели. По-късно, като се използува принципът за измерване на разстояние чрез отразен сигнал, беше установено, че в горните части на атмосферата съществува не само така нареченият слой на Кенели-Хевисайд, а една цяла система от слоеве. Досегашните знания за свойствата на атмосферата бяха допълнени и уточнени с данни, получени чрез спътници и геофизични ракети.
В йоносферата има няколко максимума на електронна концентрация. През деня на височина от 40 до 80 km се образува така нареченият слой D, който нощем изчезва. В следващия слой E (слой на Кенели-Хевисайд) максимумът на електронната концентрация е разположен на височина от около 110 до 130 km. Над този слой се намира слоят F (слой на Ейпълтон), който през лятото денем се разделя на слоевете F1 и F2. Максимум на електронната концентрация съществува на височина 200 до 230 km в слоя F1 и на височина 300 до 400 km в слоя F2. Йонизацията нараства от слой на слой и достига максимум на височина около 400 km в слоя F2. Над слоя F2 йонизацията става все по-слаба и накрая изчезва съвсем.
Оценката на по-новите изследвания за строежа на йоносферата показва, че всъщност не би трябвало да се говори за система от слоеве, защото преходът между слоевете с различна електронна концентрация става постепенно. Хипотезата за слоестия строеж на йоносферата обаче е приета повсеместно и за в бъдеще тя ще бъде запазена.
Тъй като йоносферата е подложена на постоянни промени на състоянито, нейният строеж не бива да се възприема като една неподвижна система от лежащи един над друг слоеве. Степента на йонизацията се променя непрекъснато в зависимост от годишното време и часа на денонощието, от цикличната промяна на слънчевата активност, от географската ширина и по други причини.
2. Директна и пространствена вълна
Когато предавателят и приемникът са разположени на земята, радиовълните могат да се разпространяват по два пътя:
- в тропосферата, по протежение на земната повърхност - като повърхностна или директна вълна;
- чрез отражение от йоносферата - като пространствена вълна.
2.1. Разпространение на директната вълна
Директната вълна следва естествената закривеност на Земята, и при това е подложена на поглъщащото влияние на земната повътхност, над която преминава. Поглъшането се увеличава с нарастване на честотата. Много ниските честоти (например свръхдългите вълни) имат голяма зона на разпространение като директни вълни. Директната вълна се влияе от електрическата проводимост на почвата и от характера на земната повърхност (застрояване, насаждения и др.), а нейната зона на разпространение зависи от мощността на излъчване.
При късите вълни зоната на разпространение на директната вълна е малка. С мощността на излъчване на един среден любителски предавател в 80-метровия обхват може да се разчита на разпространение на директната вълна на около 100 km. При същата мощност на излъчване в 10-метровия обхват зоната намалява на около 15 km.
Ултракъсите вълни могат да се разпространяват като директни и на по-големи разстояния чрез дифракция, пречупване и разсейване в тропосферата.
2.2. Разпространение на пространствената вълна
Покриването на големи разстояния в късовълновия обхват е възможно благодарение на пространственото излъчване. При него пространствените вълни се пречупват (отразяват) в йоносферата. Скоростта на разпространение на фронта на вълната в йоносферата е малко по-голяма от тази в тропосферата и зависи от електронната концентрация и от честотата. Ако един вълнов фронт навлиза в йоносферата под ъгъл, по-горните "по-бързи" части изпреварват по-долните. Като последствие от тези различни скорости на разпространение фронта на вълната се огъва и при достатъчно голяма електронна концентрация може да бъде отразен към земята.
Съществуват следните зависимости: за отразяване на вълните от йоносферата електронната концентрация трябва да бъде толкова по-голяма, колкото по-висока е работната честота. Пречупването на пространствената вълна към Земята став толкова по-лесно, колкото по-малък е ъгълът, под който тя навлиза в йоносферата (малък ъгъл на излъчване).Критична честота се нарича най-голямата честота, която все още може да бъде отразена от даден слой, ако навлезе перпендикулярно в йоносферата. В зависимост от ъгъла на навлизане в йоносферата се получава горната гранична честота MUF (от английски "Максимална Използваема Честота"), която е свързана с критичната честота.
Отражението не се извършва без загуби - при него пространствената вълна затихва повече или по-малко. Затихването в йоносферата е честотно зависимо, по-ниските честоти се поглъщат по-силно от по-високите. Разпространението на пространствената вълна на големи разстояния може да бъде повлияно от екранирането. За екраниране се говори, когато вълните се отразяват от относително ниско разположения слой E и поради това не могат да проникнат до разположения на по-голяма височина и също годен да отразява слой F. Може да се обобщи, че разпространението на пространствената вълна се определя от факторите MUF (максимална използваема честота), затихване и екраниране.
Най-голямото разстояние, което може да се покрие чрез просто отражение по пътя на разпространение през йоносферата е 4000 до 4500 km. Често обаче е възможно късите вълни да се отразяват многократно от йоносферата и от земната повърхност, така че пространствената вълна с няколко "скока" да покрие най-големите земни разстояния.
Както вече беше споменато, при намаляване на дължината на вълната намалява и отражението от йоносферата. Поради това ултракъсите вълни с дължина под 5 m при нормални условия не се отразяват от йоносферата даже и когато навлизат в нея под възможно най-малък ъгъл. Тези високи честоти пробиват йоносферата и се разпространяват в Космоса.
3. Разпространение на късите вълни и неговите особености
Състоянието на йоносферата има решаващо значение при радиовръзки на къси вълни. То се променя от час на час, от сезон на сезон и от година на година (в зависимост от слънчевата активност).
Различната активност на Слънцето се проявява чрез образуване на слънчеви петна. Петната се появяват най-често в зоните, разположени на 20 ° северно и южно от слънчевия екватор, като най-голям брой петна се наблюдават периодично на всеки 11,1 години. Плътността на слънчевите петна се означава чрез относителното число на петната.
Слънчевите петна имат по-ниска температура, отколкото окръжаващата ги слънчева повърхност; наблюдавани са петна с диаметър, 18 пъти по-голям от земния. В петната възникват много силни магнитни полета с напрегнатост до 4500 гауса (магнитното поле на Земята е 0,5 гауса). С максимума на слънчевите петна е свързана една повишена активност на Слънцето, която се проявява чрез усилено образуване и излъчване на видими и невидими лъчи с най различна дължина на вълната. Поради това горните слоеве на заемната атмосфера се йонизират по-силно или по-слабо в зависимост от активността на Слънцето. С промяна на електронната концентрация се изменя и отразяващата способност на йоносферата.
Сезонните и ежедневните промени на състоянието на йоносферата са понятни, защото през летните месеци слънчевото облъчване е по-интензивно и по-продължително отколкото през зимните. Също така отсъствието на ултравиолетови лъчи през нощта причинява намаляваме на йонизацията и едва след изгрев слънце концентрацията на йони се увеличава. Когато през дневните часове йоносферата е подложена на слънчево облъчване, всеки слой се йонизира в зависимост от интензивността на облъчването.
Слоят D, който е разположен най-низко и в сравнително плътна област на атмосферата, има максимална електронна концентрация през деня, а след залез слънце тя бързо намалява до нула. Съществуващият само през деня слой D поглъща силно радиовълните от средновълновия диапазон, както и по-дългите къси вълни. Относително малката зона на разпространение в любителските обхвати 160 и 80 m през деня се дължи на поглъщането на сигнала в слоя D. Този факт се потвърждава и от това, че в споменатия честотен обхват през зимните дни е възможно да се установи радиовръзка на по-големи разстояния отколкото през лятото.
Следващия след слоя D слой E, съществува частично и през нощта. Поради липса на облъчване от слънцето електронната концентрация е по-малка, отколкото през деня. 80-метровите вълни се поглъщат отчасти от слоя E, а при достатъчна плътност на йоните излъчванията в 40-метровия обхват могат да се отразят още от слоя E.
Главната роля за разпространениеточрез йонизираните слоеве играе слоят F. С негова помощ се осъществяват радиовръзки на къси вълни на огромни разстояния. Слоят на Ейпълтон има най-голяма дебелина. Неговото йонизиране (съотв. дейонизиране) става много бавно и зависи далеч по-слабо от положението на Слънцето, отколкото йонизирането на по-долните слоеве. Концентрацията на йоните в слоя F спада постепенно след залез слънце, малко преди следващия изгрев дастига минималната си стойност, но не изчезва съвсем през цялата нощ.
Под действието на интензивното облъчване през дневните часове слоят F може да се раздели на два отделни слоя. Тогава се образуват високоразположеният слой F2 и намиращият се под него слой F1. Слоят F1 не е полезен за установяване на радиовръзките, напротив, той поглъща допълнително отразеният от слоя F2 сигнал.
Между границата на зоната, до която достига директната вълна, и точките, в които отразеният от йоносферата сигнал достига отново земната повърхност, се намира така наречената зона на мълчание (мъртва зона). В нея не могат да бъдат приети нито директната, нито отразената вълна. При многократно отразяване мъртвите зони се повтарят, а разстоянието между две съседни точки, в които отразеният лъч достига земната повърхност, зависи от височината и степента на йонизация на отразяващия слой, както и от честотата на сигнала. То се увеличава с нарастване на честотата.
3.1. Разпространение на вълните в любителския 80-m обхват
През деня може да се останови връзка на сравнително малки разстояния, защото 80-метровата вълна се поглъща силно от слоя D. През зимата това разстояние е малко по-голямо, отколкото през лятото и би могло да достигне 400 km.
След залез слънце, когато слоят D се разрушава, затихването намалява и зоната на покритие се увеличава. През нощта не рядко се осъществяват връзки на 1000 и повече километри, стига съседните станции и високото ниво на атмосферните смущения през лятото да позволят това.
През зимните месеци и особено при минимум на броя на слънчевите петна често е възможно осъществяването на междуконтинентални връзки в първите сутрешни часове (преди изгрев слънце). Възникващата зона на мълчание е с протежение около 1000 km и европейските станции могат да смущават приемането само там, където достига наземната им вълна.
3.2. Разпространение на вълните в любителския 40-m обхват
Слоят D поглъща през деня и голяма част от сигналите в 40-m обхват, но все пак е нормално да се установи връзка на разстояние до 1000 km. При благоприятни условия са осъществявани връзки на разстояние до 2000 km. През деня мъртвата зона възлиза на около 100 km.
По време, когато броят на слънчевите петна е минимален, още в ранните следобедни часове съществуват възможности за междуконтинентални връзки, които обаче рядко могат да бъдат използувани поради смущенията от съседните станции. През нощта, особено през зимните месеци, зоната на мълчание се увеличава и има максимум около полунощ. Тъй като тогава Европа е разположена в мъртвата зона, могат да се осъществят свободни от смущения връзки с всички континенти.
Когато целият път на разпространение на вълните се намира откъм нощната страна на Земята, затихването е най-малко и следователно зоната на покритие е най-голяма (отсъствува поглъщащият слой D).
Атмосферните смущения са по-малки, отколкото в 80-m обхват, но все пак те могат сериозно да повлияят на прохождението, особено през летните месеци.
3.3. Разпространение в любителският 20-m обхват
Любителският 20-m обхват е традиционният DX-обхват (DX = радиовръзки на много големи, междуконтинентални разстояния). Този обхват може да се използува денонощно почти по всяко време за връзки с другите континенти; само по време, когато броят на слънчевите петна е минимален, обхватът е "отворен" само през деня и в часовете на смрачаване. Тогава не е възможно да се осъществи радиовръзка нощем.
Почти винаги се появява зона на мълчание, която денем и по време на намалена слънчева активност има протежение около 1000 km; при максимум на слънчевите петна тя намалява до 400 km и по-малко. От време на време тя дори може да изчезне (през лятото).
С настъпване на вечерното смрачаване зоната на мълчание бързо се разширява и нощем тя може да достигне максимум от около 4000 km. Условията за връзка са особено благоприятни, когато част от пътя на разпространение лежи откъм нощната страна на Земята.
20-m обхват може да се използува за нощни радиовръзки с Европа само по време на максимум на слънчевите петна, през лятото и при известни условия. Атмосферните смущения почти не се проявяват.
3.4. Разпространение в любителския 15-m обхват
Условията зависят силно от периода на слънчевата активност. При максимум на слънчевите петна този обхват е "отворен" почти непрекъснато за DX-връзки. Тогава дори с малки мощности на излъчване могат да се покрият много големи разстояния, тъй като затихването е много малко.
По време на минимум на слънчевите петна обхватът може да се използува евентуално денем през летните месеци и най-често за кратко време. Нощем не съществуват възможности за връзки, а в зимните месеци обхватът е неизползуваем и през деня.
Понякога може да се появи отражение от спорадичния слой E, тогава са осъществими връзки на разстояния до 2000 km. Атмосферните смущения не влияят в 15-m обхват.
3.5. Разпространение в любителския 10-m обхват
Обхватът може да се използува за връзки чрез отражение на пространствената вълна само при повишена слънчева активност. Тогава съществуват превъзходни възможности за DX-връзки, особено денем, и е възможно да се направят връзки на много големи разстояния при незначителна мощност на предавателя. Трябва да се има пред вид, че мъртвата зона е около 4000 km. Пътят на разпространение трябва да е откъм дневната страна на Земята, т.е. при "отваряне" на обхвата в ранните сутрешни часове се приемат отначало само станции от Далечния изток. При максимална слънчева активност обхватът може да се използува до късните вечерни часове. Зависимостта от слънчевата активност е силна.
При минимум на броя на слънчевите петна 10-m обхватът пропада изцяло за далечни радиовръзки. Кратковременни връзки на средни разстояния са възможни единствено чрез случайно отражение на сигнала от спорадичния слой E.
4. Разпространение на ултракъсите вълни и неговите особености
В спектъра на електромагнитните трептения ултракъсите вълни заемат обхвата от 10 до 1 m, съответстваш на честотния обхват от 30 до 300 MHz.
Ултракъсите вълни (УКВ) имат международно означение VHF (от английски: много високи честоти).
Разпространението на УКВ прилича много на това на светлината. Затова ги наричат също и квазиоптични (подобни на светлината) вълни. Като цяло квазиоптични могат да бъдат наречени само вълните от дециметровия, сантиметровия и милиметровия обхват, докато по-дългите УКВ представляват преходна област към вълните, подобни на светлинните.
4.1. Квазиоптично разпространение на УКВ
За радиолюбителите представлява интерес обхватът от 144 до 146 MHz (2 m). Без да се вземат пред вид редките изключения, може да се каже, че при тези честоти вече не е възможно отражение от йоносферата.
УКВ са особено подходящи за покриване на разстояния в зоната на оптическата пряка видимост. На тези разстояния напрегнатостта на полето е постоянна и се осигурява надеждна радиовръзка независимо от йоносферните и метеорологични условия.
Фактическата зона на разпространение на 2-m вълни се простира най-малко 15% зад оптическия хоризонт. По-новите изследвания обясняват това закривяване на ултракъсите вълни към земната повърхност като последица от намаляване на коефициента на пречупване на въздуха при нарастване на височината. Този коефициент се определя от съдържанието на водни пари, налягането и температурата на тропосферата.
4.2. Свръхдалечно разпространение на ултракъсите вълни
Понякога се наблюдава свръхдалечно разпространение на ултракъсите вълни (на 1000 и повече km), което не може да се обясни с нормалното разширяване на зоната напокритие зад хоризонта. То може да има различни причини, но най-често се дължи на особеното състояние на тропосферата.
4.2.1. Свръхдалечно разпространение на УКВ, дължащо се на тропосферата
Температурата на тропосферата, общо взето, спада с нарастването на височината, и то 6 до 8° С на всеки 1000 m покачване. Вследствие на движенията на въздуха и на останалите метеорологични влияния промяната на температурата на въздуха, както и на относителната влажност може обаче да става много рязко и с това да се отклони от нормалния ход. Едно такова обръщане на нормалния температурен ход, наречено също така инверсия, означава смяна на плътността иа въздуха. При това топлият въздух образува област с по-малка плътност, отколкото студеният.
Законът за пречупване на светлината гласи, че светлинният лъч се пречупва при преминаване от оптично по-плътна среда в оптично по-малко плътна среда, като се отклонява встрани от перпендикуляра, издигнат в точката на пречупването. Обратно, при преминаване от по-малко плътна в оптически плътна среда пречупването става, като лъчът се приближава до перпендикуляра, издигнат в точката на пречупването. При промяна на плътността на средата, в която се разпространяват ултракъсите вълни, последните се разпространяват подобно на светлинните лъчи. При навлизане в един инверсионен слой фронтът на вълната претърпява едно закривяване към повърхността на Земята. Това са или повърхностни инверсии в близост до повърхността на Земята (разпространение на малки разстояния зад хоризонта), или височинни инверсии — на височини, достигащи няколко хиляди метра (разпространение на големи разстояния зад хоризонта).
В случай на директно разпространение до насрещната станция могат да достигнат само такива сигнали, които са излъчени под възможно най-малък ъгъл, приблизително тангенциално на земната повърхност. Ако състоянието на тропосферата позволява закривяването на вълните и с това—Свръхдалечно разпространение, то също така този малък ъгъл на излъчване е необходим и за приемане на сигнала от приемника. От това следва, че антени с малък разтвор на диаграмата в Н-равнината са особено подходящи за покриване на големи разстояния.
Едно особено явление е рядко срещащото се тропосферно вълноводно разпространение (англ. ducting). То може да възникне, когато повече инверсионни слоеве са разположени един над друг. Един радиосигнал, който попадне между тези слоеве, се отразява от един слой към друг дотогава, докато попадне на "пролука" в долния слой. Този случай се отличава с това, че радиовръзки могат да се осъществят само с отдалечени станции, много често разположени на малка площ. Около тях се намира зона на мълчание. Пълноводното разпространение може да се осъществи и чрез отразяване на сигнала от повърхността на Земята и един широко разпрострял се повърхностен инверсионен слой. Характерно за този начин на разпространение е това, че при него няма зона на мълчание. Ако коефициентът на пречупване в тропосферата е толкова голям, че един сигнал, излъчен успоредно на земната повърхност се отразява обратно към Земята, се говори за суперрефракция. Тогава се получава едно пълно отразяване от инверсионния слой, подобно на това, което се извършва при разпространението на КВ от йоносферните слоеве.
4.2.2. Свръхдалечно разпространение чрез разсеяно отражение (scatter)
Във високите части на тропосферата, приблизително на височина около 10 km, съществува интензивно вертикално разместване на въздушните пластове. Това разместване на въздушните течения с различна температура предизвиква продължителна турбулентност. При това възникват паразитни нееднородности — биха могли да бъдат наречени нееднородности на въздуха, които се отличават от околните въздушни частици по температура, налягане и влажност. Ако фронтът на вълната премине ирез тези нееднородности, една малка част от сигнала се разсейва дифузно. Тъй като разсеяните радиовълни се разпространяват в различни посоки, една част от тях попада отново на земната повърхност зад хоризонта. Напрегнатостта на полето на този сигнал е извънредно малка, но се отличавва с постоянно ниво.
При разсеяно отражение от тропосферата (tropospheric scatter) се използуват честоти от 100 до 1000 MHz (предимно около 500 MHz). При това зоната на покритие може да достигне до 800 km (понякога до 1000 km). Качеството на приемане не е добро и се наблюдава стесняване на лентата на предавания сигнал. Стесняването на лентата на сигнала се причинява от различното фазово отместване на вълните, отразени от отделните части на областта, в която съществуват описаните нееднородности. Чреа промените на положението на тези области в тропосферата се обяснява и наличието на по-силен или по-слаб фадинг.
По-стабилни радиовръзки се получават при разсеяно отражени от йоносферата (ionospheric scatter). В този случай се използува едно определено разсейване на сигнала от долните слоеве на йоносферата на височина приблизително 100 km. Използуват се честоти между 25 и 60 MHz. Разстоянието между станциите, установяващи радиовръзка, възлиза на 1000 до 2500 km. Ако те са на по-малко от 1000 km, напрегнатостта на полето на сигнала, получен чрез разсеяно отражение, намалява силно.
4.2.3. Отражение на УКВ от метеорни следи (meteor scatter)
При движението си по своята орбита около Слънцето Земята се сблъсква с невъобразимо голям брой, най-често малки, прахообразни метеорити. Метеоритите понякога навлизат в земната атмосфера с много голяма скорост (до 72 km/s) и най-често се изпаряват и изгарят поради триенето във въздуха на височина от 100 до 200 km. Една съвсем малка част от тези метеорити са с толкова голяма маса, че при изгарянето им в атмосферата остава видима светлинна следа (падаща звезда). Извънредно рядко масата на метеоритите е достатъчна, за да не изгорят без остатък в атмосферата.
Различават се две групи метеорити. Първата група съществува в Космоса по всяко време и е разпределена там съвсем произволно. Метеоритите от тази група се движат в най-различни посоки и с различни скорости. Метеоритите от втората група се движат по определена орбита, в една и съша посока и с еднаква скорост. Това са метеорните потоци — наречени също така метеорен дъжд, които пресичат земната орбита периодично на определени интервали от време.
Един метеорит, който изгаря в земната атмосфера, оставя не само светлинна среда. Преди да се изпари окончателно, той създава един йояизационен канал. Тази йонизирана "опашка" съществува много кратко време, тъй като се разширява бързо в разредения въздух и се разсейва. Преди тоза обаче йонизацията е така интензивна, че ултракъсите вълни могат да бъдат отразени от метеорната среда. Колкото по-голям е падащият метеорит, толкова по-голям и дълготраен е неговият йонизационен канал.
Радиопредавания чрез отражение от метеорни среди се осъществяват в Канада (система Janet). Радиолюбителите, работещи на вълна 2 m, също използуват този метод за връзка. При това те не разчитат на случайни успехи, като изчакват да се появи някой метеорит, а използуват възможностите за връзки при периодичното преминаване на Земята през орбитите на метеорните потоци.Тъй като техните орбити и скорости са известни, с доста голяма точност може да се изчисли предварително кога ще се появят възможности за този вид радиовръзки.
Отразяващите йонизационни канали, предизвикали от падащите метеорити, съществуват кратко време, затова и условията за осъществяване на радиовръзки траят много кратко. Сравнително рядко възникват йонизационни следи, които обуславят отражение с продължителност от няколко секунди до 2 min.
4.2.4. Отражение на УКВ от полярното сияние
От време на време Слънцето изхвърля в Космоса огромни, електрически заредени газови маси. Те нямат вълнов характер и поради това скоростта на разпространението им е само около 1500 km/s. Тъй като при това се излъчват корпускули (най-малки частици), това лъчение се нарича корпускулярно.
Когато нашата Земя попадне в едно такова лъчение, влиянието на земното магнитно поле отклонява електроните и йоните на корпускулярния поток по посока на полюсите. При географска ширина около 70°, в така наречената зона на полярните сияния, корпускулярното лъчение навлиза в земната атмосфера и предизвиква там освен допълнителното йонизиране известните полярни сияния. Едновременно в зоната на полярните сияния се създава система от токове, чието силно променящо се магнитно поле се сумира с постоянното земно магнитно поле. Така възниква магнитна буря, чиято интензивност е най-голяма в зоната на полярните сияния.
Допълнителната йонизация, предизвикана от интензивното корпускулярно лъчение, може да достигне значителна стойност на определени места. Поради това много често в непосредствена близост до полярните сияния се изграждат изразени центрове на йонизация, които са така силни, че УКВ могат да бъдат отразени от тях.
Отражението от така наречения Е-слой на северното сияние се извършва на височина средно над 100 km. Поради дифузно отразяване предаваният сигнал претърпява големи изкривявания. По тази причина е възможно да се осъществи само телеграфна връзка.
Полярни сияния възникват най-често при максимум на броя на слънчевите петна. Освен това може да се каже, че те се наблюдават предимно в ранна пролет (март) и в началото на есента (септември).
Около 26 часа след започването на някоя по-голяма слънчева ерупция може да се очаква, че корпускулярното лъчение ще навлезе в атмосферата на Земята. Понякога обаче се случва изхвърлените от Слънцето частици да не достигнат Земята и тогава описаните явления в земната атмосфера не се наблюдават, въпреки че е отбелязано слънчево изригване. Най-често това става, когато изригването стане в близост до периферията на слънчевия диск.
4.2.5. Отражение на УКВ от спорадичния Е-слой
Понякога електронната концентрация аа йоносферата се променя по случаен закон. Тези промени се проявяват например като статично движение на йоносферния вятър. При тях, особено в ниските слоеве на йоносферата, се образуват сгорадични нееднородности с много интензивна йонизация. Тъй като тези случайно разпределени центрове с повишена електронна концентрация се разполагат във и под слоя Е, говори се за спорадичен Е-слой (Еs-слой). Неговото възникване досега не е обяснено окончателно, но влиянието му е приблизително известно.
Доказано е, че за ограничена част от УКВ-обхвата, между 30 и 300 MHz, може да се получи йоносферно отражение от спорадичния Е-слой. Радиолюбителите също така са установявали радиовръзки при дължина на вълната 2 m, които при дадените обстоятелства и покритите разстояния е много вероятно да се дължат на отражение от спорадичния Е-слой.
Тъй като отражението се извършва на височина около 100—150 km, може да се пресметне, че сигналът се връща отново на земната повърхност на едно разстояние от 900 до 2000 km от предавателя.
4.2.6. Разпространение на УКВ чрез отражение от Луната и чрез спътници
Както е известно, УКВ пробиват йоносферните слоеве на земната атмосфера и се разпростраяват в Космоса. На този факт се базира известният метод за установяване на радиовръзка, като се използува трасето Земя—Луна—Земя. Още през 1946 г. се отдаде приемането на отразени от Луната импулси на честота 111,5 MHz, като беше използуван преустроен за целта радар. Първата двустранна връзка между радиолюбители беше установена на 21 юли 1960 г. от W6HB (Сан Карлос, Калифорния) и W1BU (Медфийлд, Масачузетс). Мощността на предавателите беше 400 W HF, използуваната честота 1296 MHz, а за антени са служели параболични огледала. Двете станции бяха отдалечени една от друга на 4320 km и успяха да установят радиовръзка с едно "отклонение" от 768 000 km. През 1964 г. последваха редица успешни опити за установяване на връзки между Европа и Америка в обхватите 2-m и 70 cm, като радиолюбителите използуваха отражението на сигналите от Луната.
Провеждането на радиовръзки чрез използуването на трасето Земя—Луна—Земя изисква съответната висока техническа обезпеченост. За някон служебни приложения времето на закъснение на сигнала (приблизително 5 s) се оказва твърде голямо.
Нови възможности за радиовръзки в УКВ-обхвата откриват изкуствените спътници на Земята. Те се изстрелват на предварително изчислена орбита. Освен тези, които се използуват за научни изследвания (например OSCAR), има и такива, които служат за предаване на телевизионна програма от един континент ка друг (Молния 1, TELESTAR, SYNCOM).
Пасивните спътници представляват големи балони, чиято външна обвивка е метализнрана (напр. балонът ЕСНО). Поради това те притежават добра отразяваща способност за квазиоптичните вълни и действуват като пасивни отражатели. Активните спътници представляват изкуствени спътници на Земята, които приемат излъчените от Земята радиосигнали чрез електронни устройства и ги предават обратно, но вече на друга честота. Понякога тези активни спътници работят и с електронни запомнящи устройства. Запомнените радиосигнали се излъчват обратно към Земята едва след изтичането на определен интервал от време.
Ето и няколко полезни линка: short-wave и SW calculator .
И ... да не забравяме форумът, в който можете да получите отговор на въпросите, които са възникнали у Вас след прочита на статията - dx-bg.
Абонамент за:
Публикации (Atom)