|
|
Wskutek bardzo małego tłumienia w gruncie,
fale długie rozchodzą się w postaci fali powierzchniowej na dość duże
odległości. Jednak już w odległości od nadajnika 1000 – 2000 km, natężenie pola
jonosferycznej fali przewyższa natężenie pola powierzchniowej fali. Dlatego
również w dalekosiężnej komunikacji na falach długich wykorzystuje się falę
jonosferyczną. Zasięg łączności na falach długich wzrasta w nocy, gdyż
tłumienie tych fal przez warstwę E jonosfery jest mniejsze, niż tłumienie
ich przez warstwę D, która znika w nocy. Sami już pewnie wiele razy
zauważyliście, że w nocy jakości odbioru stacji jest o wiele lepsza i
odbieracie stacje, których nie możecie złapać w dzień.
Tłumienie
fal długich przez jonosferę podlega wahaniom w rytmie dobowym, pór roku,
rocznym i jedenastoletnim (okres aktywności słonecznej). Ze względu na
stosowanie między innymi fal długich w radiowej służbie czasu i
częstotliwości wzorcowych oraz hiperbolicznych systemach nawigacyjnych,
duże mają znaczenie zmiany czasu propagacji sygnałów. Zmiany te, są
dwojakiej natury: niewielkie (do 0.2 mikrosekundy) zmiany przypadkowe, i
sięgające 34 mikrosekund zmiany związane z obecnością strefy półmroku
(granicy dnia i nocy) między nadajnikiem a odbiornikiem.
O zasięgu sygnału w dzień na falach
średnich decyduje fala powierzchniowa. Dzieje się tak, ponieważ warstwa D
jonosfery nie odbija fal średnich, lecz je tłumi. Fale przedostają się do
jonosfery i są odbijane przez warstwę E, lecz tłumienie ich w warstwie D
jest tak duże, że falę jonosferyczną można pominąć. Zjawisko to dotyczy
szczególnie fali o długości 200
m. Z zachodem słońca warstwa D znika, wskutek czego
w ciągu nocy o zasięgu sygnału decyduje fala jonosferyczna. Wtedy
rozgłośnie nadające na falach średnich, są słyszalne w odległości większej
niż 3000km. Ale z powodu pewnej zmienności warunków propagacji fal
jonosferycznych i ich interferencji z fala przyziemną, przed świtem
występuje efekt nocny, objawiający się błędami radionamierzania mogącymi
dochodzić do 90 stopni.
„W
nocy na falach średnich zdarza się czasem „efekt luksemburski” (nazwany tak
od miejsca, gdzie został zaobserwowany po raz pierwszy). Na skutek tak
zwanych zjawisk nieliniowych w jonosferze jedna fala przejmuje modulację
innej, w rezultacie, czego jej modulacja staje się mieszanką obu, niekiedy
z przewagą tej przechwyconej. Zasięg łączności na fali powierzchniowej
maleje wraz z długością fali. Krążyła kiedyś niepisana zasada, że nadajnik
o mocy 1kW pracując z falą o długości 1000 m ma zasięg 1000 km, a z falą o długości
100 m
ma zasięg 100 km”.
Największy
zasięg sygnału uzyskuje się nad morzem, a najmniejszy nad terenem suchym,
czyli – tereny miejskie i piaszczyste.
Ze względu na krzywiznę Ziemi i
tłumienie zakresu fal przez powierzchnię terenu, zasięg w zakresie fal
krótkich jest niewielki. Od kilkudziesięciu kilometrów od nadajnika (fale
rzędu 100m) do kilku kilometrów (fale rzędu 10m). Lecz fale krótkie mogą
się odbić raz lub nawet wielokrotnie od jonosfery i od Ziemi, umożliwiając fali
łączność o zasięgu ogólnoświatowym. Pierwsza niedogodnością łączności na
falach krótkich jest to, że rozmaite częstotliwości krytyczne i maksymalne
dla jonosfery, leżą w tym zakresie fal. Fale krótkie są odbijane głównie
przez warstwę F2, ale okresowo także przez E i F1, w tym warstwy
występujące sporadycznie. Ilość warstw jonosfery zależy od kata padania
promieni słonecznych oraz od aktywności słonecznej, dlatego w różnych
przedziałach czasu warunki propagacyjne na obu końcach zakresu fal krótkich
mogą ulegać zmianom. O wartości maksymalnej użytej częstotliwości w
zakresie fal krótkich decydują pory doby, pory roku i faza cyklu aktywności
słonecznej. Ogólnie częstotliwość ta jest większa w dzień niż w nocy, jej
nocna wartość jest większa w lecie, a wartość dzienna zimą, a szczególnie
przed południem.
Pogorszenia
odbioru sygnału na falach krótkich są spowodowane przez burze
jonosferyczne. Częstotliwość występowania burz jonosferycznych jest
związana z przebiegiem cyklu aktywności słonecznej. Najwięcej w latach
maksimum plam słonecznych.
Burza jonosferyczna trwa zazwyczaj od kilku godzin do
paru dni. Szczególnym rodzajem zaburzenia jonosferycznego jest zjawisko
zaniku odbioru fal krótkich na całej półkuli oświetlonej przez Słońce.
Normalnie zanik powszechny jest krótkotrwały; od kilku minut do 2 - 3
godzin. Najdłużej trwa na mniejszych częstotliwościach zakresu. Innym
efektem charakterystycznym dla fal krótkich jest zjawisko echa. Jego
źródłem jest zaleta tego zakresu fal, czyli ogólnoświatowy zasięg. Zjawisko
echa występuje najczęściej, gdy nadajnik i odbiornik znajdują się w strefie
zmiany pory doby (w strefie półmroku). Droga obu sygnałów przebiega wtedy
wzdłuż strefy półmroku.
|
