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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Propagação de ondas de rádio. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Radioamador iniciante Em conclusão, deve-se dizer que as ondas de rádio de diferentes alcances têm propriedades desiguais que afetam o alcance de sua propagação. Ondas de um comprimento viajam longas distâncias, ondas de outro comprimento são "perdidas" além do horizonte. Acontece que o sinal de rádio é perfeitamente audível em algum lugar do outro lado da Terra ou no Espaço, mas não pode ser detectado a algumas dezenas de quilômetros da estação de rádio. Se sintonizássemos os receptores nas estações de rádio próximas operando nas faixas de ondas ultracurtas, curtas, médias e longas, então, afastando-nos das estações, poderíamos observar o seguinte fenômeno: já a algumas dezenas de quilômetros de distância, a recepção de ondas ultracurtas e as estações de ondas curtas parariam, após 800 - 1000 km deixariam de ouvir a transmissão de uma estação de ondas médias e após 1500-2000 km - e a transmissão de uma estação de ondas longas. Mas a uma distância maior, podíamos ouvir a transmissão de uma estação de ondas curtas.
Como explicar esse fenômeno? O que afeta o "alcance" das ondas de rádio de diferentes comprimentos? A terra e sua atmosfera circundante. A terra, como você já sabe, é um condutor de corrente, embora não tão bom quanto, digamos, fios de cobre. A atmosfera da Terra consiste em três camadas. A primeira camada, cujo limite superior termina a 10-12 km da superfície da Terra, é chamada de troposfera. Acima dela, até 50 quilômetros da superfície da Terra, a segunda camada é a estratosfera. E acima, até cerca de 400 km acima da Terra, estende-se a terceira camada - a ionosfera (Fig. 1). A ionosfera desempenha um papel decisivo na propagação das ondas de rádio, especialmente as curtas. O ar na ionosfera é muito rarefeito. Sob a ação da radiação solar, muitos elétrons livres são liberados dos átomos de gases, como resultado do aparecimento de íons positivos. Há, como se costuma dizer, ionização da camada superior da atmosfera. A camada ionizada é capaz de absorver ondas de rádio e curvar seu caminho. Durante o dia, dependendo da intensidade da radiação solar, o número de elétrons livres na camada ionizada, sua espessura e altura mudam, e isso altera as propriedades elétricas dessa camada. As antenas das estações de rádio irradiam ondas de rádio ao longo da superfície da Terra e para cima em vários ângulos em relação a ela. As ondas que seguem o primeiro caminho são chamadas de ondas terrestres ou de superfície, e o segundo caminho é chamado de espacial. Ao receber sinais de estações de ondas longas, a energia das ondas de superfície é usada principalmente, que se curvam em torno da superfície da Terra. Mas a Terra, sendo condutora, absorve a energia das ondas de rádio. Portanto, à medida que você se afasta da estação de ondas longas, o volume de recepção de suas transmissões diminui gradualmente e, finalmente, a recepção para completamente. Ondas médias se curvam pior ao redor da Terra e, além disso, são absorvidas por ela com mais força do que ondas longas. Isso explica o menor "alcance" das emissoras de ondas médias em comparação com as de ondas longas. Assim, por exemplo, os sinais de uma estação de rádio operando em um comprimento de onda de 300-400 m podem ser recebidos a uma distância duas a três vezes menor que o sinal de uma estação de mesma potência, mas operando em um comprimento de onda de 1500-2000 m. Para aumentar o alcance dessas estações, é necessário aumentar sua capacidade. À noite e à noite, as transmissões de rádio de ondas longas e médias podem ser ouvidas a distâncias maiores do que durante o dia. O fato é que a parte da energia das ondas de rádio emitida para cima por essas estações se perde sem deixar vestígios na atmosfera durante o dia. Após o pôr-do-sol, a camada inferior da ionosfera dobra seu caminho para retornar à Terra a distâncias nas quais a recepção dessas estações por ondas de superfície não é mais possível. As ondas de rádio na faixa de ondas curtas são fortemente absorvidas pela Terra e mal dobram em torno de sua superfície. Portanto, já a algumas dezenas de quilômetros de tais estações, suas ondas de superfície se atenuam. Mas, por outro lado, as ondas do céu podem ser detectadas por receptores a vários milhares de quilômetros de distância e até mesmo no ponto oposto da Terra. A curvatura do caminho das ondas curtas espaciais ocorre na ionosfera. Tendo entrado na ionosfera, eles podem percorrer um longo caminho e retornar à Terra muito longe da estação de rádio. Eles podem fazer uma "viagem" de volta ao mundo - eles podem ser recebidos mesmo no local onde a estação transmissora está localizada. Isso explica o segredo da boa propagação de ondas curtas em longas distâncias mesmo em baixas potências de transmissão. Mas as ondas curtas também têm desvantagens. As zonas são formadas onde as transferências. estação de ondas curtas não é ouvida. Eles são chamados de zonas de silêncio (Fig. 1). O tamanho da zona de silêncio depende do comprimento de onda e do estado da ionosfera, que por sua vez depende da intensidade da radiação solar. Ondas ultracurtas em suas propriedades estão mais próximas dos raios de luz. Eles se propagam principalmente em linha reta e são fortemente absorvidos pela terra, flora, várias estruturas e objetos. Portanto, a recepção confiável de sinais de estações de ondas ultracurtas por uma onda de superfície é possível principalmente quando uma linha reta pode ser traçada mentalmente entre as antenas do transmissor e do receptor, que não encontra obstáculos na forma de montanhas, colinas, florestas ao longo de todo o comprimento. A ionosfera é "transparente" para ondas ultracurtas, como o vidro para a luz. Ondas ultracurtas passam por ele quase sem impedimentos. É por isso que essa faixa de ondas é usada para comunicação com satélites artificiais da Terra, naves espaciais e entre eles. Mas o alcance do solo de uma poderosa estação de ondas ultracurtas não excede, via de regra, 100-200 km. Apenas o caminho das ondas mais longas dessa faixa (8-9 m) é levemente curvado pela camada inferior da ionosfera, que, por assim dizer, as dobra para o solo. Devido a isso, a distância na qual o transmissor VHF pode ser recebido pode ser grande. Às vezes, no entanto, as transmissões de estações de ondas ultracurtas são ouvidas a distâncias de centenas e milhares de quilômetros de distância. Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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