Information

Radiovågförökning och atmosfär

Radiovågförökning och atmosfär


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

De olika effekterna som reflektion, brytning, diffraktion, etc sammanfaller på ett verkligt sätt när radiosignaler sprids genom atmosfären. Signalerna påverkas av en mängd olika faktorer som möjliggör detektering av signaler nära och långt beroende av en mängd olika faktorer.

Det sätt som radiosignaler sprids eller rör sig från radiosändaren till radiomottagaren är av stor vikt vid planering av ett radiokommunikationsnätverk eller -system.

I många fall styrs markbunden radioutbredning i hög grad av de regioner i atmosfären genom vilka signalerna passerar. Utan atmosfärens verkan skulle det inte vara möjligt för radiokommunikationssignaler att resa runt jorden på kortvågsbanden eller färdas större än bara siktlinjen vid högre frekvenser.

Faktum är att det sätt på vilket atmosfären påverkar radiokommunikation är oerhört viktigt för alla som är associerade med radiokommunikation, oavsett om de är för tvåvägs radiokommunikationslänkar, mobilradiokommunikation, radiosändning, punkt-till-punkt-radiokommunikation eller någon annan radio.

Med tanke på atmosfärens betydelse för radiokommunikation ges här en översikt över dess smink.

Atmosfäriska lager

Atmosfären kan delas upp i en mängd olika lager beroende på deras egenskaper.

Även om det finns ett antal olika sätt att klassificera de olika atmosfärregionerna - kan vanligtvis olika vetenskapliga förskjutningar ha sin egen nomenklatur som ett resultat av deras intresse för olika egenskaper.

Det lägsta området i det meteorologiska systemet kallas troposfären. Detta sträcker sig till höjder på cirka 10 km över jordytan. Ovanför detta ligger stratosfären som sträcker sig från höjder runt 10 till 50 km. Ovanför detta på höjder mellan 50 och 80 km ligger Mesosfären och ovanför är Temosfären: namngiven på grund av den dramatiska temperaturökningen här.

Ur synvinkeln för radioutbredning finns det två huvudområden:

  • Troposfär: Som en mycket ungefärlig tumregel tenderar detta område av atmosfären att påverka signaler över 30 MHz eller så.
  • Jonosfär: Jonosfären är det område som gör det möjligt för signaler på kortvågsbanden att korsa större avstånd. Det passerar över de meteorologiska gränserna och sträcker sig från höjder runt 60 km till 700 km. Regionen får sitt namn eftersom luften i denna region joniseras av strålning främst från solen. Fria elektroner i denna region påverkar radiosignaler och kan kanske bryta dem tillbaka till jorden beroende på en mängd olika faktorer.

Troposfär

Det lägsta av atmosfärens lager kallas troposfären. Troposfären sträcker sig från marknivå till en höjd av 10 km.

Det är inom den troposfäriska regionen som det vi kallar vädret inträffar. Låga moln förekommer vid höjder på upp till 2 km och medelstora moln sträcker sig till cirka 4 km. De högsta molnen finns på höjder upp till 10 km medan moderna jetflygplan flyger över detta på höjder upp till 12 km.

Inom detta område av atmosfären sker det generellt ett stadigt fall i temperatur med höjd. Detta påverkar radioutbredning eftersom det påverkar luftens brytningsindex. Detta spelar en dominerande roll i radiosignalspridning och radiokommunikationsapplikationer som använder troposfärisk radiovågsutbredning. Detta beror på temperatur, tryck och fuktighet. När radiokommunikationssignaler påverkas inträffar detta ofta på höjder upp till 2 km.

Jonosfären

Jonosfären är det område som traditionellt anses vara det sätt på vilket fjärrkommunikation kan göras. Det har en stor inverkan på vad som normalt betraktas som kortvågsband, vilket ger ett sätt genom vilket signaler verkar reflekteras tillbaka till jorden från lager högt över marken.

Jonosfären har en hög nivå av fria elektroner och joner - därav namnet jonosfär. Man har funnit att elektronnivån ökar kraftigt vid höjder på cirka 30 km, men det är inte förrän höjder på cirka 60 km uppnås som de fria elektronerna är tillräckligt täta för att signifikant påverka radiosignaler.

Joniseringen sker som ett resultat av strålning, huvudsakligen från solen, som slår luftmolekyler med tillräcklig energi för att frigöra elektroner och lämna positiva joner.

Uppenbarligen när joner och fria elektroner möts, kommer de troligen att rekombineras, så ett tillstånd av dynamisk jämvikt sätts upp, men ju högre nivå av strålning, desto fler elektroner kommer att frigöras.

Mycket av joniseringen orsakas av ultraviolett ljus. När den når de högre delarna av atmosfären kommer den att vara som starkast, men när den träffar molekyler i de övre delarna där luften är mycket tunn, kommer den att jonisera mycket av gasen. Genom att göra detta minskas strålningens intensitet

Vid de lägre nivåerna av jonosfären ger intensiteten hos det ultravioletta ljuset hans mycket reducerade och mer penetrerande strålning inklusive röntgenstrålar och kosmiska strålar upphov till mycket av joniseringen.

Som ett resultat av många faktorer har man funnit att nivån av fria elektroner varierar över jonosfären och det finns områden som påverkar radiosignaler mer än andra. Dessa kallas ofta lager, men är möjligen mer korrekt tänkta på regioner eftersom de i många avseenden är ganska otydliga. Dessa lager får beteckningarna D, E och F1 och F2.

Beskrivning av jonosfäriska regioner

  • D-region: D-skiktet eller D-regionen är det lägsta av de regioner som påverkar radiosignaler. Den finns på höjder mellan cirka 60 och 90 km. Den är närvarande under dagen när strålning tas emot från solen, men på grund av densiteten hos molekyler på denna höjd rekombineras fria elektroner och joner snabbt efter solnedgången när det inte finns någon strålning för att behålla joniseringsnivåerna. Huvudeffekten av D-regionen är att dämpa signaler som passerar genom den, även om dämpningsnivån minskar med ökande frekvens. Följaktligen är dess effekter mycket uppenbara på mediumvågsändningsbandet - under dagen när D-regionen är närvarande hörs få signaler utöver det som tillhandahålls av markvågstäckningen. På natten när regionen inte är närvarande reflekteras signaler från högre lager och signaler hörs mycket längre bort.
  • E-region: Ovanför D-regionen är nästa region E-regionen eller E-skiktet. Detta finns på en höjd av mellan 100 och 125 km. Huvudeffekten av denna region är att reflektera radiosignaler även om de fortfarande genomgår viss dämpning.

  • Med tanke på dess höjd och tätheten i luften, kombineras elektroner och positiva joner relativt snabbt. Detta innebär att skiktet minskar mycket kraftigt efter solnedgången när strålningskällan avlägsnas, även om kvarvarande jonisering kvarstår.
  • F-region: F-regionen eller F-skiktet är högre än både D- och E-regionerna och det är det viktigaste området för långväga HF-kommunikationer. Under dagen delas det ofta i två regioner som kallas F1 och F2 regioner, F1 skiktet är det lägre av de två.

    På natten smälter dessa två regioner samman som ett resultat av minskningen av strålningsnivån för att ge en region som kallas F-regionen. F-regionernas höjder varierar avsevärt. Tid på dagen, säsong och solens tillstånd har alla större effekter på F-regionen. Som ett resultat är alla höjdvärden mycket varierande och följande figurer bör endast användas som en väldigt grov guide. Typiska sommarhöjder för F1 regionen kan vara cirka 300 km med F2 400 km eller ännu högre. Vinterfigurer kan se höjderna minskas till cirka 200 km och 300 km. Natthöjder kan vara cirka 250 till 300 km.

    Precis som D- och E-regionerna faller joniseringsnivån fort he F-regionen på natten, men med tanke på den mycket lägre lufttätheten kombineras jonerna och elektronerna mycket långsammare och F-skiktet förfaller mycket långsammare. Som ett resultat kan den stödja radiokommunikation på natten, även om förändringar upplevs på grund av minskningen av joniseringsnivåerna.

Det sätt på vilket de olika regionerna i atmosfären påverkar radiovågsutbredning och radiokommunikation är en fascinerande studie. Det finns väldigt många faktorer som påverkar radioutbredning och de resulterande radiokommunikationslänkarna som kan upprättas. Att förutsäga hur detta sker är komplicerat och svårt, men det är möjligt att få en god uppfattning om de troliga radiokommunikationsförhållandena med några enkla indikatorer. Ytterligare sidor i detta avsnitt av webbplatsen beskriver många av dessa aspekter.



Kommentarer:

  1. Tavey

    Enligt mig ett mycket intressant ämne. Jag föreslår att du diskuterar detta här eller i PM.

  2. Chuma

    Grattis, vilket utmärkt budskap.

  3. Rust

    Bravo, det är bara en bra fras :)

  4. Akiktilar

    Jag är säker på att detta redan har diskuterats, använd forumsökningen.

  5. Cuetlachtli

    Det är en värdefull bit

  6. Cabe

    En mycket bra mening



Skriv ett meddelande