Gracias a la propagación ionosférica de ondas de radio, los radioaficionados pueden confiar en la propagación de señales de radio ionosféricas HF para comunicarse con otros radioaficionados ubicados mucho más allá del horizonte.
Las capas ionizadas de la ionosfera hacen posible la propagación de ondas de radio HF mucho más allá de las distancias de la línea de visión. Estas capas se pueden ver como nuestro «Botas de siete ligas» que, a saltos y rebotes, dan a nuestras señales HF de radioaficionados la capacidad de viajar grandes distancias!
Explicaré, en un momento, cómo la capa ‘F’ es la capa ionizada más útil para DX.
Lo mejor de todo es que los ciclos de manchas solares mejoran la propagación de HF porque revitalizan nuestra ionosfera. La buena noticia es, ¡El ciclo solar 25 ha comenzado! Los operadores de radioaficionados de todo el mundo esperan con ansias su creciente actividad.
(Fuente: https://www.spaceweatherlive.com/en/solar-activity/solar-cycle)
Propagación ionosférica de ondas de radio en acción
Ciclo de manchas solares 25
Scott W. McIntosh, Director Adjunto del Centro Nacional para la Investigación Atmosférica en Boulder, et al., concluyen, en un reciente trabajo de investigación publicado el 13 de octubre de 2020, que » ciclo de manchas solares 25 podría estar entre los ciclos de manchas solares más fuertes de la historia observado».
El dibujo simplificado de arriba ilustra cómo la onda de radio ‘C’ es refractada por la capa ionizada ‘F’, de regreso a la superficie de la tierra, rebota en la superficie de la tierra a una gran distancia de su origen, sube nuevamente como ‘C1’ para ser refractado de nuevo por la capa ‘F’ y rebotado en la tierra más adelante como ‘C2’ y así sucesivamente.
Las señales de radio ‘A’ y ‘B’, que llegan a la capa ionizada ‘F’ en un ángulo demasiado pronunciado, simplemente la atravesarán y se perderán en el espacio.
Las señales de HF perderán energía gradualmente después de cada refracción por la capa ‘F’ y después de cada rebote en la superficie de la tierra… hasta que ya no sea perceptible. ¡Pero, para entonces, habrá viajado miles de millas y habrá sido escuchado por innumerables radioaficionados y oyentes de onda corta!
Esa es la magia de la propagación de señales de radio ionosféricas HF.
¿Cómo se forman las capas ionizadas para permitir la propagación ionosférica de ondas de radio?
La ionización de los tramos superiores de la atmósfera terrestre ocurre cuando la radiación ultravioleta del sol choca con las moléculas de hidrógeno y helio que son pocas y distantes entre sí. Estas colisiones separan electrones de las moléculas gaseosas.
Como resultado, se generan iones positivos de hidrógeno y helio y se liberan electrones libres cargados negativamente de su núcleo. Estos se reagrupan en capas ionizadas sobre la tierra.
Sin embargo, las capas ionizadas solo se forman cuando el sol está «activo», que es durante unos 9-10 años, cada once años más o menos. Es comúnmente llamado el ciclo de manchas solares de 11 años.
Podemos ver la progresión de los últimos ciclos de manchas solares en el gráfico que se muestra anteriormente. Puede obtener más información sobre el ciclo de 11 años de las manchas solares aquí.
Las capas ionizadas y su papel respectivo en la propagación de ondas de radio HF
Capa ionizada ‘D’
Durante el día, la capa ionizada ‘D’ en su mayoría dificulta la propagación ionosférica de las ondas de radio.
Es la capa ionizada más cercana a la superficie terrestre. Se encuentra entre 60 km y 100 km (37-62 millas) sobre la tierra.
Durante el día, se forma bajo la intensa radiación ultravioleta del sol y constituye una barrera que impide que las señales de radioaficionados en las bandas de 40, 80 y 160 metros se alejen y se escuchen en el intenso ruido atmosférico.
Mientras tanto, las señales de 10 MHz y superiores pueden atravesar para alcanzar las capas ionizadas de arriba y abrirse paso más allá del horizonte.
La capa ‘D’ se disipa al atardecer. Las señales en las bandas de 160 a 40 metros quedan libres para alcanzar la capa ‘F’ y llegar a las estaciones de radioaficionados DX como las otras señales de frecuencia más alta.
Capa ionizada ‘E’
La capa ‘E’ se encuentra entre 90 km y 150 km (56-93 millas) sobre la tierra, pero su parte más útil se encuentra entre 95 km y 120 km (59-75 millas) de altitud.
Durante el día, en teoríala capa ‘E’ podría refractar señales de 5-20 MHz y ayudarlos en su camino.
Sin embargo, en realidad, la capa ‘D’ (abajo) absorbe gran parte de la energía de las señales en estas frecuencias. Solo las señales en el rango de 7 a 14 MHz, transmitidas casi verticalmente, podrán perforar la capa ‘D’ con suficiente energía restante para alcanzar la capa ‘E’ y refractarse para llegar hasta 1200 km (750 millas). ) a veces.
Ahí es donde antenas NVIS Ser util.
los periodos Justo antes del amanecer y justo después del anochecer es mejor hacer uso de la capa ‘E’. Por la noche, la capa ‘E’ desaparece casi por completo, aunque sigue siendo algo útil para la propagación de señales en la banda de 160 metros.
El «E esporádica» Capa
A veces, densas nubes ionizadas se forman repentinamente en la capa ‘E’ y desaparecen tan repentinamente, minutos, rara vez horas más tarde.
La propagación ‘E’ esporádica (Es) es útil en frecuencias superiores a 28 MHz, en el rango VHF, rara vez por debajo. Cubrimos su utilidad para extender el alcance de las señales VHF más allá del horizonte en otra página de este sitio web.
Tanto la propagación ‘E’ como la ‘Es’ contribuyen a actividad de 50 MHz.
Capa ionizada ‘F1’
Durante las horas del día, en verano, esta capa será a menudo útil para la propagación de señales de radio HF de las bandas de 30 y 20 metros. Su papel en la propagación de señales HF es bastante insignificante.
Capa ionizada ‘F2’
La capa ‘F2’ juega un papel rol principal en la propagación ionosférica de ondas de radio del espectro HF.
La capa ‘F2’ se forma durante el día entre 200 km y 400 km (125-250 millas) sobre la tierra. Es más alto en altitud en el verano que en el invierno.
Suele estar todo el año.
Por la noche, las capas ‘F1’ y ‘F2’ se fusionan en una capa ‘F’un poco más bajo que el diurno ‘F2’ se ubicó.
La capa ionizada ‘F2’ está presente durante la mayor parte de un ciclo solar.
Sin embargo, será a veces desaparecen por completo durante días y días durante un ciclo solar profundo mínimo!
La capa ‘F2’ alcanzará su mayor densidad en el pico de un ciclo de manchas solares.
Luego refractará hacia la tierra señales de radio que van desde 7 MHz a 30 MHz y les permitirá alcanzar distancias de hasta 4000 km desde su origen, rebotar fuera de la tierra para subir nuevamente a la capa ‘F2’… y hacerlo repetidamente. … a veces para viajar alrededor de la tierra y regresar desde atrás de su punto de origen!
Durante los mejores nueve años de un ciclo solar, los operadores QRP (5 vatios de potencia radiada o menos), usando dipolos simples, pueden hacer contactos DX tan lejos y con tanta frecuencia como los operadores QRO (usando hasta 200 a 300 veces más potencia) utilizando una antena direccional de elementos múltiples!
Durante períodos tan maravillosos, todos los radioaficionados tienen las mismas oportunidades bajo el sol para hacer contactos DX.
La propagación ionosférica de ondas de radio es un tema complejo
La información que les he presentado en este artículo es un resumen muy breve de lo que podría decirse sobre la propagación de señales de radio ionosféricas de HF. ¡Realmente solo he arañado la superficie!
Innumerables publicaciones científicas han cubierto muchos aspectos del tema desde el descubrimiento de la existencia de la ionosfera y, más tarde, su papel en la propagación de señales de radio HF.
La investigación está en curso, involucrando a científicos y radioaficionados por igual.
Para obtener más información sobre el comportamiento de nuestro sol, visite la Observatorio Solar y Heliosférico (SOHO).
73 de VE2DPE
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7, Rue de la Rive, Notre-Dame-des-Prairies, Québec, Canadá J6E 1M9
Localizador QTH: FN36gb
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