Rádiófrekvenciás hullámterjedés
Tartalomjegyzék
Bolygónk légkörének felosztása
Troposzféra
11 km alatt elhelyezkedő réteg.
- Hőmérséklet a Föld felszínétől számítva 6-8 ˚C/km mértékben monoton csökken. 11 km magasságban -50 ˚C mérhető.
- Ebben a rétegben helyezkedik el a légkörünket alkotó részecskék (levegő) 75 %-a.
- Távolra tartó utasszállító repülőgépek repülési magassága.
- 9,7-11,1 kilométer magasságban található átmeneti réteg a Tropopausa, amely Közép-Europa felett márciusban a legalacsonyabb és júliusban a legmagasabb.
- A troposzféra a méteres hullámok (6 méter, 2 méter, 70 cm) terjedésében különös szerepet kap.
Sztratoszféra
11-80 km magasságban elhelyezkedő réteg. Vízgőz nincs benne.
- Hőmérséklete 11-20 km-ig közel állandó -50 ˚C, majd 20..35 km-ig 10 fokos melegedés után 35..50 km közt egyenletesen -40 ˚C-ról +50 ˚C-ra melegszik (ózon-zóna), 50..80 km közt pedig ismét visszacsökken -50 ˚C-ra.
- Meteorológiai ballonokat tartalmazhat a sztratoszféra.
Ionoszféra
70..800 km magasságig ionoszféráról beszélünk (felette már bolygóközi térről). Mint látható, az ionoszféra magassága egy kicsit átlapolódik a sztratoszféra (11..80 km) tetejével.
- Hőmérséklete 80..100 km magasságban a -50 ˚C-ról +50 ˚C-ra növekszik.
- Az ISS ürállomás (350 km), az alacsonypályás (LEO) műholdak (kb. 500-1500 km) találhatók itt.
- Igen sok elektromosan töltöt részecske (ion, elektron) található benne, amit a sugárzás és meteoritzápor okoz.
- Az elektomosan töltött részecskék miatt vezetővé vált rétegről visszaverődnek a rádiófrekvenciás hullámok. Azonban a visszaverődés mértéke függ a hullámhossztól.
- Az ionizált réteg sűrüsödésmaximumai alapján alrétegekre bontjuk az ionoszférát.
D réteg
60..90 méter magasságban napközben alakul ki, éjjel eltűnik.
- A 10 méteres, 15 méteres, és 20 méteres méteres hullámok terjedését alig akadályozza
- a 40 méteres hullámterjedést rontja
- a 80 méteres és 160 méteres hullámterjedést akadályozza.
E réteg
100..125 km magasságban a legnagyobb az elektron koncentrációja
- a napsugárzástól függ, déltájt a legerősebb. Éjjel eltűnik.
- az alacsonyabb frekvenciák verődnek vissza róla.
- a 2..4 MHz közötti frekvenciákat visszaveri.
F réteg
Nyáron a nappali órákban kettébomlik. Az ionizáció maximumai: 200..230 km F1, 300..400 km F2 réteg esetén.
- Az F2 réteget a rövidhullámú DX-ek miatt szeretjük.
- Az F2 réteg nyáron 400 km magasra húzódik, télen 250..300 km-re.
Érdekesség: a sarki fény 200 km magasságban alakul ki.
Hullámterjedés-fajták
Felületi hullámok
- Talajmenti hullámok
- Közvetlen hullámok. Adáskor kiadott jel a vevőig ekkora csillapodást szenved: [math]a_0^{dB} = 20 \cdot \lg{\frac{4 \pi R}{\lambda} - G_A^{dB}-G_V^{dB}}[/math]
- Talajról visszavert hullámok
Troposzféra-hullámok
Térhullámok
LUF és MUF fogalma
Hullámterjedés hullámsávok szerint
VLF
3 – 30 kHz (100 km – 10 km hullámhossz): a talaj és az ionoszféra között terjed. Rádióamatőr sáv nem található itt.
LF - hosszúhullám
30 – 300 kHz (10 km – 1 km hullámhossz): a talaj és a D réteg között terjedő felületi hullám. Ezzel kísérletezni a 2200 méteres rádióamatőr sávban lehet.
MF - középhullám
300 – 3000 kHz (1000 m – 100 m hullámhossz): szintén felületi hullám. Azonban az E és F réteg visszaveri éjjel, amikor a D réteg kevésbé nyeli el. Ezzel a jelenséggel kísérletezni a 160 méteres sávban lehetséges.
HF - rövidhullám
3 MHz – 30 MHz (100 m – 10 m hullámhossz): E rétegről való visszaverődés és F1, F2 rétegről való visszaverődés a jellemző.
A hullámterjedési jelenséggel való kísérletezésre rádióamatőr sávok bőven találhatók ebben a tartományban:
VHF
30 – 300 MHz (10 m – 1 m hullámhossz): Néha-néha E rétegbeli visszaverődést tapasztalhatunk. Különleges esetekben (például erős napfolt-tevékenységek alkalmával) pedig F1, F2 rétegbeli visszaverődés is elképzelhető 80 MHz alatt.
Általában közvetlen hullámterjedés, tereptárgyakról való visszaverődéssel a jellemző. Néha troposzférikus vezetés is tapasztalható.
A kísérletezéshez a 6 méteres és 2 méteres rádióamatőr sávok állnak rendelkezésünkre.
UHF
300 MHz – 3000 MHz (10 dm – 1 dm hullámhossz): közvetlen hullámterjedés, tereptárgyakról való visszaverődéssel. Néha troposzférikus vezetés is tapasztalható.
A kísérletezéshez a 70 cm-es, 23 cm-es és 13 cm-es sávok állnak rendelkezésünkre.
SHF
3 GHz – 30 GHz (10 cm – 1 cm): közvetlen hullámterjedés. Eső jelentős mértékű szakaszcsillapítást okoz, ugyanakkor visszaverődést is. Ezáltal elterjedt játék a rain scatter, az esőfelhőről való visszaverődés jelenségét kihasználó akár 1000 km-es összeköttetés létesítése.
A kísérletezéshez az 50 mm-es, 30 mm-es és 12 mm-es rádióamatőr sávok állnak rendelkezésünkre.