Høyfrekvent forplantning

Den forplantende høyfrekvensen (her synonymt med kortbølge på 3 til 30  MHz ), bruker forskjellige fysiske fenomener, jordbølge, ionosfærisk refleksjon eller direkte bølge, noe som gjør den svingende mottakelsen. Dens bruk for korte eller lange avstandskoblinger er bare mulig gjennom kunnskap om disse formeringsmodusene, valg av frekvenser, modulasjoner og antenner som skal brukes.

Prinsipper

Kortbølger forplantes fra ett punkt på kloden til et annet på tre forskjellige måter:

Påliteligheten til mellom- og langdistanse kortbølgekommunikasjon er derfor svært variabel, hovedsakelig avhengig av variasjoner i solaktivitet:


Til tross for den store variasjonen i sistnevnte, er det, gitt avstand og tid, generelt et frekvensbånd som kommunikasjon er mulig på. Dessverre varierer dette båndet betydelig med dag / natt, sesong og solsyklus . Så bruk av HF krever en ionosfærisk prognose .

De kan således mottas i stor avstand fra senderen, selv i nærvær av hindringer (lettelse) eller til og med når krumningen på jordoverflaten forhindrer en synslinje mellom sendestasjonen og mottaksstasjonen.

For en fast frekvens som ikke er for lav, vises en "taushetssone" rundt senderen fordi strålene som kan betjene denne sonen ikke reflekteres. Videre er det kommunikasjon med en enkelt refleksjon opp til en avstand på ca 3500 km (grense på grunn av jordens krumning), utover de mange refleksjonene (2, 3, 4 .. ganger) fremdeles forekommer. Unntaksvis når man selv det antipodale punktet .

Enkelte fenomener, for eksempel solbluss, kan gjøre all kommunikasjon umulig i flere timer, det vil si tusenvis av kilometer.

Den solaktivitet spiller en viktig rolle i alle disse fenomenene som kompleksiteten ofte redd brukere. Faktisk kan arbeid med faste frekvenskommunikasjonstap oppstå hvis denne frekvensen er utenfor det gunstige båndet. Kortbølge er ikke et helt stabilt medium.

Under andre verdenskrig brukte de tyske styrkene den analytiske koden som ble etablert av Karl Rawer . De var dermed i stand til å oppnå ganske pålitelige forbindelser. I Japan er K.-I. Maeda spilte en sammenlignbar rolle.

Når det gjelder solaktivitet, brukte Rawer prognosemetoden på grunn av Wolfgang Gleißberg, som er basert på sammenligningen av flere påfølgende sykluser.

Utbredelsen av HF-bølger avhenger derfor sterkt av refleksjonen på lagene av ionosfæren . Hvis den blir mer ionisert av solstråling, sikrer den bedre forplantning av HF-bølger.

Forplantning som en funksjon av frekvens

Utbredelsen av elektromagnetiske bølger avhenger selvfølgelig av mediet, men også av frekvensen. Områdene som er sitert nedenfor er gitt som en indikasjon, idet ionosfæriske formeringsforhold er svært varierende avhengig av solsyklusen, tiden på året, regionen i verden, tidspunktet på dagen, kretsene ..

Fra senderen kan vi skille en direkte mottakssone på grunn av bakken (jo mer omfattende jo lavere frekvensen er), en stillesone , en indirekte mottakssone på grunn av refleksjonen av bølgen på de ioniserte lagene , noen ganger en annen taushetssone etterfulgt av en indirekte mottaksone. Områdene som dekkes av bølgene som reflekteres av ionosfæren, er svært varierende fordi de avhenger av eksistensen av lagene D, E, Es, F, F1 og F2. Den reflekterte strålingen er ustabil i amplitude og i fase, det er blekningen . Det kan være vanlig, sakte, raskt, uregelmessig, selektivt eller forvrengende.


For å få tak i det oppdaterte kartet over jorden .

Faktorer som påvirker kvaliteten på overføring

Den falming eller QSB

Når to bølger som kommer fra den samme senderen og har gått forskjellige stier når en mottaksantenne, blir de produserte elektriske signalene lagt til. Det resulterende signalet har en amplitude som avhenger av amplituden til hvert av signalene som mottas, men også på faseforskyvningen til den ene i forhold til den andre:

Faseskiftet avhenger av forskjellen i bane mellom de to bølgene, for eksempel på grunn av det faktum at en av de to har blitt reflektert i et høyt lag av ionosfæren. Men ettersom høyden på de ioniserte lagene varierer avhengig av solaktivitet, vil amplituden til signalet som mottas variere med en frekvens i størrelsesorden noen hertz: dette er fading (fra engelsk til fade , s 'fade, attenuate) , kalt QSB i Q-koden til HF-operatører.

Radiostøy

Den stammer fra flere forskjellige kilder:

Radiostøy dekker hele spektret av radiobølger, men med en veldig variabel intensitet. Nivået avhenger også mye av nærheten til industrielle kilder: det er betydelig høyere i urbane områder enn i ubebodde områder.

Modulasjonsforvrengninger

Bølgene som reflekteres på ionosfæren gjennomgår noen ganger en betydelig forvrengning som vanskeliggjør forståeligheten av modulasjonen. Dette er tilfelle for bølger hvis bane nærmer seg magnetpolene eller som reflekteres i en polar nordlys .

Prediksjon og forplantningsmåling

For å tillate pålitelig profesjonell kommunikasjon leveres forplantningsvarsler av byråene, uttrykt i henhold til reisen mellom stasjoner, med to verdier, i henhold til dato og klokkeslett:

Disse verdiene uttrykkes i sannsynlighet for forbindelse: for eksempel i Mars 2006, for en Frankrike-Tahiti-kobling, ved 9 h 00 UTC, ville maksimumsfrekvensen være 12  MHz og minimumsfrekvensen 8  MHz , i 50% av tiden (fiktivt eksempel).

Utenfor dette intervallet er koblingene tilfeldige, og den optimale frekvensen (maksimal mottakelse) er vanligvis nær den maksimale frekvensen. Disse prognosene er også gjengitt i amatørradiotekniske tidsskrifter.

Automatiske systemer tillater HF-kommunikasjonsnettverk å tilpasse seg forplantning ved å måle demping på flere frekvenser samtidig.

Valg av antenner

Siden forplantningen foregår enten ved bakken eller ved refleksjon, er startvinkelen til antennen (høydevinkelen til den første lappen) viktig. Generelt :

Merknader og referanser

  1. Ionosfæren og dens effekter på forplantning av radiobølger

Se også