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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Propagazione delle onde radio. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Radioamatore principiante In conclusione, va detto che le onde radio di diversa portata hanno proprietà diverse che influiscono sulla portata della loro propagazione. Le onde di una lunghezza percorrono lunghe distanze, le onde di un'altra lunghezza si "perdono" oltre l'orizzonte. Succede che il segnale radio è perfettamente udibile da qualche parte dall'altra parte della Terra o nello Spazio, ma non può essere rilevato a poche decine di chilometri dalla stazione radio. Se sintonizzassimo i ricevitori su stazioni radio vicine operanti nella gamma delle onde ultracorte, corte, medie e lunghe, allora, allontanandoci dalle stazioni, potremmo osservare il seguente fenomeno: già a poche decine di chilometri di distanza, la ricezione di onde ultracorte e le stazioni a onde corte si fermerebbero, dopo 800 - 1000 km cesserebbe di sentire la trasmissione di una stazione a onde medie e dopo 1500-2000 km - e la trasmissione di una stazione a onde lunghe. Ma a una distanza maggiore potevamo sentire la trasmissione di una stazione a onde corte.
Come spiegare questo fenomeno? Cosa influenza la "portata" delle onde radio di diversa lunghezza? La terra e l'atmosfera circostante. La terra, come già sapete, è un conduttore di corrente, anche se non buono come, diciamo, i fili di rame. L'atmosfera terrestre è composta da tre strati. Il primo strato, il cui limite superiore termina a 10-12 km dalla superficie terrestre, è chiamato troposfera. Al di sopra, fino a 50 chilometri dalla superficie terrestre, il secondo strato è la stratosfera. E sopra, fino a circa 400 km sopra la Terra, si estende il terzo strato: la ionosfera (Fig. 1). La ionosfera gioca un ruolo decisivo nella propagazione delle onde radio, specie quelle corte. L'aria nella ionosfera è molto rarefatta. Sotto l'azione della radiazione solare, molti elettroni liberi vengono rilasciati dagli atomi di gas, a seguito dei quali compaiono ioni positivi. C'è, come si suol dire, ionizzazione dello strato superiore dell'atmosfera. Lo strato ionizzato è in grado di assorbire le onde radio e piegare il loro percorso. Durante il giorno, a seconda dell'intensità della radiazione solare, il numero di elettroni liberi nello strato ionizzato, il suo spessore e altezza cambiano, e questo cambia le proprietà elettriche di questo strato. Le antenne delle stazioni radio irradiano onde radio sia lungo la superficie terrestre che verso l'alto a vari angoli rispetto ad essa. Le onde che seguono il primo percorso sono chiamate onde terrestri o di superficie e il secondo percorso è chiamato spaziale. Quando si ricevono segnali da stazioni a onde lunghe, viene utilizzata principalmente l'energia delle onde di superficie, che ben si piegano attorno alla superficie terrestre. Ma la Terra, essendo un conduttore, assorbe l'energia delle onde radio. Pertanto, man mano che ci si allontana dalla stazione a onde lunghe, il volume di ricezione delle sue trasmissioni diminuisce gradualmente e, infine, la ricezione si interrompe completamente. Le onde medie si piegano peggio intorno alla Terra e, inoltre, ne vengono assorbite più fortemente di quelle lunghe. Questo spiega la "portata" più bassa delle emittenti a onde medie rispetto a quelle a onde lunghe. Quindi, ad esempio, i segnali di una stazione radio operante su una lunghezza d'onda di 300-400 m possono essere ricevuti a una distanza da due a tre volte inferiore rispetto al segnale di una stazione della stessa potenza, ma operante su una lunghezza d'onda di 1500-2000 m Per aumentare la portata di queste stazioni, è necessario aumentarne la capacità. Di sera e di notte, le trasmissioni radiofoniche a onde lunghe e medie possono essere ascoltate a distanze maggiori rispetto al giorno. Il fatto è che la parte dell'energia delle onde radio emessa verso l'alto da queste stazioni si perde senza lasciare traccia nell'atmosfera durante il giorno. Dopo il tramonto, lo strato inferiore della ionosfera piega il proprio percorso in modo che ritorni sulla Terra a distanze tali da rendere impossibile la ricezione di queste stazioni da parte delle onde di superficie. Le onde radio a onde corte sono fortemente assorbite dalla Terra e si piegano male attorno alla sua superficie. Pertanto, già a poche decine di chilometri da tali stazioni, le loro onde superficiali si attenuano. Ma d'altra parte, le onde del cielo possono essere rilevate da ricevitori a diverse migliaia di chilometri di distanza e persino nel punto opposto della Terra. La curvatura del percorso delle onde corte spaziali si verifica nella ionosfera. Una volta entrati nella ionosfera, possono percorrere una strada molto lunga e tornare sulla Terra molto lontano dalla stazione radio. Possono fare un "viaggio" intorno al mondo: possono essere ricevuti anche nel luogo in cui si trova la stazione trasmittente. Questo spiega il segreto di una buona propagazione delle onde corte su lunghe distanze anche a basse potenze di trasmissione. Ma anche le onde corte hanno degli svantaggi. Si formano le zone dove si effettuano i trasferimenti. la stazione a onde corte non viene ascoltata. Sono dette zone di silenzio (Fig. 1). La dimensione della zona del silenzio dipende dalla lunghezza d'onda e dallo stato della ionosfera, che a sua volta dipende dall'intensità della radiazione solare. Le onde ultracorte nelle loro proprietà sono le più vicine ai raggi luminosi. Si diffondono principalmente in linea retta e sono fortemente assorbiti dalla terra, dalla flora, dalle varie strutture e dagli oggetti. Pertanto, una ricezione affidabile di segnali da stazioni a onde ultracorte da parte di un'onda di superficie è possibile principalmente quando è possibile tracciare mentalmente una linea retta tra le antenne del trasmettitore e del ricevitore, che non incontra ostacoli sotto forma di montagne, colline, foreste per tutta la lunghezza. La ionosfera è "trasparente" per le onde ultracorte, come il vetro per la luce. Le onde ultracorte lo attraversano quasi senza ostacoli. Ecco perché questa gamma di onde viene utilizzata per la comunicazione con i satelliti artificiali della Terra, i veicoli spaziali e tra di loro. Ma la portata al suolo anche di una potente stazione a onde ultracorte, di regola, non supera i 100-200 km. Solo il percorso delle onde più lunghe di questa gamma (8-9 m) è leggermente curvato dallo strato inferiore della ionosfera, che, per così dire, le piega a terra. Per questo motivo, la distanza alla quale è possibile ricevere il trasmettitore VHF può essere elevata. A volte, tuttavia, si sentono trasmissioni da stazioni a onde ultra corte a distanze di centinaia e migliaia di chilometri. Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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