что такое декаметровые волны

Короткие волны умирают, но не сдаются

Считается, что в вопросе обеспечения надежной связи короткие волны давно сдали позиции в пользу более продвинутых современных технологий и остались лишь уделом олдскульных радиолюбителей-хоббийщиков. Однако коротковолновая связь все еще жива и даже эволюционирует и развивается. В некоторых случаях она способна успешно и бесплатно заменить или дублировать дорогой спутниковый телефон там, где никаких других способов быть услышанными просто не существует!

Мощность — малая, связь — дальняя…

Особенность радиоволн коротковолнового диапазона (простирающегося, условно, от 1 до 30 мегагерц) состоит в их «умении» многократно переотражаться от ионосферы Земли и, таким образом, резко увеличивать дальность действия. При ничтожной мощности передатчика в единицы и десятки ватт короткие волны легко распространяются на сотни и тысячи километров, в том числе «пробивают за горизонт».

К примеру, знаменитая советская радиостанция «Север», которой в Великую Отечественную пользовались все наши разведчики и партизанские отряды для связи с центром, использовала для передачи участок коротковолнового диапазона от 3,62 до 6,25 мегагерц, обладала мощностью всего в 2(!) ватта, но обеспечивала дальность связи от 400 километров и выше! Для понимания: 1 ватт — это максимальная мощность передатчика современного мобильного телефона, задача которого – связаться с базовой станцией на расстоянии максимум в несколько километров.

Во всем мире военные и гражданские пользователи (фермеры, геологи, полярники, егеря и т.п.) десятилетиями активно использовали коротковолновую радиосвязь. Но некоторое время назад от нее начали повсеместно отказываться. Военные — в пользу УКВ-связи на коротких расстояниях и спутниковых систем — на длинных. А гражданские пользователи все чаще выбирают вместо КВ-станций сотовую или спутниковую мобильную связь в условиях цивилизации и вне ее.

Причиной массовой «миграции» связи в более высокочастотные диапазоны стала, в первую очередь, одна неприятная особенность коротких волн. Им нужны крупногабаритные антенны. Тут все просто и в полном соответствии с законами физики: чем больше длина волны, тем длиннее нужна антенна. К примеру, на частоте 7 мегагерц длина волны составляет 40 метров. Эффективная антенна не должна быть короче хотя бы четверти длины волны, и в данном случае — это 10 метров.

Десятиметровая антенна должна быть натянута в виде провода на приличной высоте или поднята в виде вертикальной мачты аналогичной длины. Понятно, что развертывание таких антенн не слишком удобно, в особенности для подвижной радиосвязи.

Однако для связи между отдаленными стационарными объектами коротковолновая связь по-прежнему удобна и применяется. И сегодня, в 2020-м году, сотни стареньких советских радиостанций, типа «Карат», «Ангара» и разных армейских моделей с простейшими антеннами из проволоки, как и полвека назад, обеспечивают, например, уходящим на длительный сезон в тайгу охотникам Сибири связь с семьей и домом. Дорогие японские модели коротковолновых раций берут с собой туристы и путешественники, отправляющиеся в глухие уголки. Последние, правда, обычно используют КВ-радио лишь в качестве резерва к спутниковому телефону.

Так что КВ-связь жива. И даже слегка эволюционирует! Собственно, про интересное эволюционное направление сращивания КВ-радио с интернетом и хотелось бы рассказать. Начнем, правда, с предыстории.

Кому вредят… светодиодные лампы?

Последние пару десятков лет горожанину связаться на коротких волнах с кем-либо стало практически невозможно. Законы физики в отношении распространения радиоволн, разумеется, не изменились. Просто эфир на коротких волнах в городах жутко загажен высоким уровнем постоянных помех. Уровень помех столь высок, что в нем напрочь тонут сигналы радиостанций на КВ-частотах. Вы можете успешно вызывать из города удаленную КВ-радиостанцию, и она вас услышит, но вы в помехах не услышите ее ответ.

Эта проблема относительно молода. Раньше такого не было. Что же произошло? Дело в том, что когда-то практически все бытовые электроприборы питались от традиционных трансформаторных источников тока. Трансформатор, «делающий» из 220 вольт в электророзетке нужное пониженное напряжение (5 вольт, 12 вольт, 24 вольта и т.п.), был вещью надежной, беспроблемной, но… дорогой. Железо, медь, сборка. А производителям нужно было снижать стоимость модулей питания в стремительно растущем и дешевеющем парке телевизоров, DVD-плееров, бесчисленных зарядок для телефонов и прочих портативных гаджетов.

И трансформаторным источникам питания пришли на смену бестрансформаторные — так называемые «импульсные», которые оказались радикально дешевле. Особо это повлияло на распространение светодиодных ламп. В каждой из них находится импульсный преобразователь для питания диодов.

В итоге практически все импульсные блоки питания для любых устройств — от телефона до шуруповерта — «фонят» в диапазоне коротких волн! Музыкальный центр, телевизор, зарядка для ноутбука, люстра — все они являются, по сути, радиопередатчиками, передающими шумовой сигнал в широком участке коротковолнового диапазона. А бытовая электросеть 220 вольт выполняет роль эффективной антенны, распространяя помеху в эфире! Таких «передатчиков» не менее десятка в любой квартире, столько же их в соседней, сотни и тысячи — по каждому многоэтажному дому.

Интернет — как средство… против радиопомех

Впрочем, развитие технологий не только породило проблему, но и подкинуло идею для ее решения. А именно – использовать для беспомехового приема коротких волн радиоприемники, установленные удалено вне городов и управляемые через Интернет. Таких приемников разбросано по всему миру немало. Называются они WebSDR. Устанавливают их и открывают бесплатный доступ для всех желающих – энтузиасты на некоммерческой основе.

Как это устроено? Некий энтузиаст-радиолюбитель устанавливает у себя дома (обычно вдали от городских помех, хотя и не всегда) коротковолновую антенну (как правило, не суррогатную, примитивную, а полноразмерную и эффективную) и подключает к ней КВ-радиоприемник, специально предназначенный для работы в тандеме с компьютером со специальным программным обеспечением. Это программно-управляемый радиоприемник, тот самый SDR — Software-Defined Radio.

Компьютер, разумеется, постоянно подключен к Интернету и настроен на определенный веб-адрес. Зайдя по нему, пользователь из любого места может управлять частотой этого радиоприемника и слышать то, что он принимает в реальном времени. Список доступных веб-приемников, их месторасположение, рабочие поддиапазоны и веб-адреса находятся на сайте websdr.com. И вы прямо сейчас можете просто зайти в панель управления любым приемником из этого списка через браузер компьютера или смартфона, настроить его на желаемую частоту в коротковолновом диапазоне и начать слушать эфир.

А как быть, если кто-то уже зашел на сайт приемника и пользуется им? Не проблема — к одному приемнику могут одновременно подключаться десятки пользователей, и настраиваться на нужные им частоты совершенно независимо друг от друга!

Как спутниковый телефон, только без абонентской платы

Как подобная технология может помочь в установлении радиосвязи на коротких волнах и быть использована на практике? Очень просто! Предположим, группа туристов отправляется на Кольский полуостров, где нет мобильной связи и Интернета. С собой у них маломощная и компактная коротковолновая радиостанция мощностью 5–10 ватт и простейшая антенна в виде тонкой проволочки длиной метров десять, закинутой на дерево или на «мачту» из телескопической удочки. Необходимо поддерживать постоянную и стабильную голосовую связь, предположим, с Москвой, где находится группа информационной поддержки, друзья или семья, и «узел связи» — любительская коротковолновая радиостанция мощностью 100 ватт (типовая мощность для стационарного любительского радиооборудования) с антенной на крыше дома или балконе.

Расстояние между абонентами по прямой — около 1300 километров. Используется наиболее подходящая для связи на такой дистанции частота — около 3,7 мГц. Такая дистанция «пробивается» короткими волнами легко, но из-за высокого уровня помех в мегаполисе приемник радиостанции в городе уверенно принимает только очень сильные сигналы. А сигналы с Кольского полуострова от передатчика мощностью 5–10 ватт — слишком слабы в таких условиях…

И вот тут-то помогает сеть веб-приемников! Смотрим по карте и находим приемник, расположенный в Швеции, километрах в пятистах от лагеря путешественников. В итоге корреспондент на Кольском полуострове работает в эфире традиционным способом — слушает посредством приемника своей радиостанции и передает через ее передатчик. А корреспондент в Москве передает обычным образом, а вот принимает своего эфирного визави с помощью компьютера, смартфона или планшета, на котором открыт сайт нужного веб-приемника и настроена частота, на которой заранее договорено поддерживать связь.

Единственный нюанс – небольшая задержка голосового сигнала, приходящего через Интернет. Но это мелочь на фоне достаточно уверенного и стабильного голосового общения — и вдобавок без абонентской платы!

Источник

Декаметровые волны

Употребляется в документе:

Смотреть что такое «Декаметровые волны» в других словарях:

декаметровые волны — Радиоволны длиной 10 100 м. [ГОСТ 24375 80] Тематики радиосвязь Обобщающие термины виды радиоволн … Справочник технического переводчика

декаметровые волны — dekametrinės bangos statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. decametric waves vok. Decameterwellen, f rus. декаметровые волны, f pranc. ondes décamétriques, f … Radioelektronikos terminų žodynas

Короткие волны — (также декаметровые волны) диапазон радиоволн с частотой от 3 МГц (длина волны 100 м) до 30 МГц (длина волны 10 м). Короткие волны отражаются от ионосферы с малыми потерями. Поэтому, путём многократных отражений от ионосферы и поверхности… … Википедия

КОРОТКИЕ ВОЛНЫ — (декаметровые волны) радиоволны в диапазоне длин волн от 10 до 100 м (30 3 МГц). На характер их распространения сильно влияет ионосфера Земли. Загоризонтное распространение К. в. осуществляется преим. путём их отражения от ионосферы или… … Физическая энциклопедия

Длинные волны — (также километровые волны) диапазон радиоволн с частотой от 30 кГц (длина волны 10 км) до 300 кГц (длина волны 1 км). Длинные волны распространяются на расстояния до 1 2 тысяч км за счёт дифракции на сферической поверхности Земли. Затем их… … Википедия

Средние волны — (также гектометровые волны) диапазон радиоволн с частотой от 300 кГц (длина волны 1000 м) до 3 МГц (длина волны 100 м). Средние волны (наряду с короткими) ― наиболее используемый диапазон для радиовещания (526,5 1606,5 кГц) с амплитудной… … Википедия

Сверхдлинные волны — Сверхдлинные волны радиоволны с длиной волны свыше 10 км. Они легко огибают Землю, слабо поглощаются земной поверхностью, хорошо отражаются от ионосферы. Содержание 1 Классификация 2 Применение и хозяйственная роль … Википедия

Ультракороткие волны — Запрос «УКВ» перенаправляется сюда; см. также другие значения. Ультракороткие волны (УКВ) в современной практике это радиоволны из диапазонов метровых (МВ), дециметровых (ДМВ) и частично сантиметровых (СМВ) волн. Однако согласно советскому ГОСТ… … Википедия

Дециметровые волны — Антенна для приема дециметровых волн Дециметровые волны (ДМВ, UHF) частотный диапазон электромагнитного излучения, радиоволны с длиной волны от 1 м до 10 см, ч … Википедия

Сантиметровые волны — частотный диапазон радиоволн, с длиной волны в пределах от 1 до 10 см, и, частотой от 3 до 30 ГГц (сверхвысокие частоты, СВЧ, англ. SHF). Излучение этого диапазона находит разнообразные применения в современной технике. Например… … Википедия

Источник

10 Особенности распространения коротких радиоволн

Лекция 10. Особенности распространения коротких радиоволн

Основной механизм распространения коротких волн. К диапазону KB (декаметровые волны) относят радиоволны с длиной волны от 100 до 10м. В отличие от более коротких волн, которые распространяются земной волной, декаметровые волны распространяются, в основном, путем отражении от ионосферы. Радиус действия земной волны в диапазоне коротких волн сравнительно невелик и при обычно используемых мощностях передатчиков не превышает нескольких десятков километров. Это обусловлено потерями в полупроводящей поверхности Земли и большими потерями в процессе дифракции вдоль Земли.

Но короткие волны могут распространяться на многие тысячи километров путем многократных последовательных отражений от ионосферы и Земли (рис.10.1), и для этого не требуются передатчики большой мощности.

Это уникальное свойство диапазона KB и используется для построения систем дальней связи. Кроме радиосвязи декаметровые волны широко используются для радиовещания, дальней (загоризонтной) радиолокации, исследования ионосферы и др. Однако ряд неблагоприятных особенностей распространения снижает эффективность использования этого диапазона. К таким особенностям следует отнести: многолучевость, сопровождающуюся глубокими замираниями; ограниченность неискаженной полосы передачи и скорости телеграфирования; подверженность влиянию ионосферных возмущений и др.

Рабочие частоты. Одной из основных особенностей KB радиолиний является ограничение рабочих частот, как со стороны высоких, так и низких значений, причем обе границы зависят от изменчивой структуры ионосферы, В результате на KB линиях, в отличие от линий других диапазонов, возникает необходимость периодической смены рабочих частот в соответствии с изменяющимся состоянием ионосферы. Верхняя граница рабочих частот определяется тем, что декаметровые волны, особенно коротковолновая часть этого диапазона (λ≤30 м), весьма критичны по условиям отражения от ионосферы. Максимальная частота, при которой отраженная от ионосферы волна может быть принята в заданном пункте приема, называется максимально применимой частотой (МПЧ). МЧП определяется как максимум произведения критической частоты (эквивалентной частоты вертикального падения) f_кр на секанс угла падения волны на слой ионосферы secφ₀. МПЧ = ( f_кр secφ₀)_max.

Рекомендуемые файлы

Процент времени существования однотипных моделей

Процент времени существования однотипных моделей распространения

Из данных табл.10.1 следует, что относительное время существования однотипных моделей в значительной мере зависит от длины трассы, причем наиболее неблагоприятные модели 4 и 5 с запаздывающими сигналами гораздо чаще- наблюдаются на трассах протяженностью, отличной от 3000 км. Вероятность появления каждой из моделей зависит не только от длины трассы, но и от уровня солнечной активности, что позволяет на основе прогноза относительного числа солнечных пятен прогнозировать процент времени существования той или иной модели распространения.

Замирания и разнесенный прием. В диапазоне KB, как и в других диапазонах, прием всегда сопровождается непрерывным изменением уровня сигнала в точке приема во времени, т.е. замираниями. Замирания на КВ линиях имеют интерференционное и поляризационное происхождение, а также связаны с изменением поглощения в ионосфере и фокусировкой и дефокусировкой волн на ионосферных неоднородностях. Основными причинами интерференционных замираний являются: интерференция нескольких волн, претерпевших различное число отражении от ионосферы (рис.10.3,а); интерференция рассеянных компонент волны (рис.10.3,б); интерференция обыкновенной («О») и необыкновенной («Н») составляющих волны (рис.10.3,в). Поляризационные замирания наблюдаются как при приеме одного луча, так и при многолучевой структуре поля. В диапазоне KB интерференционные и поляризационные замирания обычно протекают как быстрые; медленные замирания приписывают процессам медленных изменений поглощения; замирания за счет изменения условий фокусировки лучей не имеют регулярного среднего периода.

На KB радиолиниях основные характеристики быстрых замираний (частота и глубина замираний, масштабы пространственной и частотной корреляций и др.) существенно изменяются даже в течение относительно коротких интервалов времени, т.е. быстрые флуктуации сигнала представляют нестационарный процесс. Это обусловлено сменой моделей распространения, от которых зависят статистические характеристики принимаемого сигнала. Так. при моделях 4 и 5 интерферируют сигналы, соизмеримые по амплитуде. При однолучевой модели 1 замирания вызываются интерференцией магнитоионных составляющих, из которых одна («н»-я) обычно сильно ослаблена. Во время существования модели 2, для которой характерен прием рассеянного поля, замирания обусловлены интерференцией большого числа элементарных рассеянных волн со случайным распределением фаз. На трассах разной протяженности преобладают модели разных типов, соответственно изменяются и типовые статистические характеристики замираний. Различные виды статистического распределения мгновенных значений уровня сигнала обусловливают существенно различное качество работы радиолиний.

Разнесенный прием. Для повышения устойчивости работы КВ линии связи при наличии замираний обычно используют прием на разнесенные антенны и в некоторых случаях разнесение по поляризации, В диапазоне декаметровых волн в направлении, перпендикулярном трассе, масштаб пространственной корреляции замираний составляет (10. 25)λ. Из-за ограниченности площади антенных полей расстояний между двумя приемными антеннами обычно выбирают около 10λ. Выигрыш в устойчивости работы, получаемый за счет применения разнесенного приема, существенно зависит от статистической структуры поля.

Для примера, на рис.10.5 показана зависимость эффективности унесенного приема Q от допустимой вероятности ошибок р при передаче дискретной информации для двух моделей распространения. Значение Q показывает, во сколько раз (на сколько децибел) необходимо увеличить мощность передатчика при одинарном приеме, чтобы получить то же качество работы p что и при разнесенном приеме. Из рис.10.5 видно, что эффективность разнесенного приема при интерференционной структуре поля (модели 4 и 5 с запаздывающими сигналами) значительно больше, чем при рассеянной, и может достигать 36 дБ. В этом случае использование разнесенного приема эквивалентно увеличению мощности передатчика в 4000 раз. Пространственно- или поляризационно-разнесенный прием не может быть использован для борьбы с медленными замираниями, поскольку этим замираниям не свойственны пространственная и поляризационная избирательности. При расчете коротковолновых линий медленные замирания необходимо учитывать независимо от системы приема. Кроме случайных изменений амплитуды поля на коротковолновых радиолиниях всегда имеют место частотно-селективные замирания, при которых нарушается статистическая связь между флуктуациями амплитуд отдельных составляющих спектра сигнала, т.е. возникают искажения амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) в пределах передаваемой полосы частот. В зависимости от структуры поля в точке приема (моделей распространения) и требовании к равномерности АЧХ сигнала неискаженная полоса передачи характеризуется значениями от 100 Гц-до 2. 3 кГц. По сравнению с диапазоном УКВ коротковолновый тракт распространения значительно более узкополосный.

Время запаздывания. Магистральные линии связи в диапазоне декаметровых волн используются в основном для передачи информации в дискретной форме (дискретный телефон, телеграф, фототелеграф, передача данных), т.е. работа ведется импульсными посылками определенной длительности. В результате влияния тракта распространения длительность импульса в точке приема отличается от исходной, т.е. имеют место временные искажения. Временные искажения импульсных посылок наиболее существенны в тех случаях, когда в точку приема приходит несколько волн с соизмеримыми амплитудами и значительным временем запаздывания (модели распространения 4 и 5).

Время запаздывания ∆t_max, для этих моделей изменяется в широких пределах зависимости от длины трассы, соотношения между рабочей частотой и МПЧ, времени суток, сезона, уровня солнечной активности. Расчеты показывают, что максимальные значения ∆t_max на трассах протяженностью 1500, 3000 и 4000 км могут достигать соответственно 2,8; 1,5; 2 мс. Если принять, что исправляющая способность аппаратуры равна 40 %, то минимально допустимые длительности импульсов должны быть в 2,5 раза больше указанных значений ∆t_max, т.е. составлять 7; 3,75 и 5 мс. Следовательно, скорость передачи дискретной информации на KB линиях связи протяженностью 1500, 3000 и 4000 км ограничены соответственно значениями 143, 267 и 200 бит/с. Отметим, что такие ограничения получаются при максимально возможных значениях времени запаздывания ∆t_max. При этом общая скорость работы достигает 1200 бит/с на трассах протяженностью около 3000 км и 600 бит/с на трассах длиной 1000-2000

Влияние ионосферных возмущений. Существенное влияние на работу KB радиолиний оказывают ионосферные возмущения. В средних широтах наиболее опасными являются отрицательные возмещения, когда Критические частоты слоя F2 понижаются более чем на 20%. Это понижение f_кр F 2 сужает применимый диапазон рабочих частот, поскольку значения МПЧ приближаются к НПЧ. Кроме того, диффузность слоя F2 повышает глубину и скорость замираний сигнала за счет увеличения рассеяния. Непрохождение волн на среднеширотных радиолиниях при ионосферных возмущениях наблюдается обычно в тех случаях, которые и в отсутствие возмущений являются наиболее неблагоприятными для связи: ночные часы, часы вечерней и особенно утренней полутени, большая долготная протяженность трассы и др.

Основными мероприятиями по улучшению работы среднеширотных радиолиний в периоды ионосферных возмущений являются оперативная смена рабочих частот; повышение эффективности технических средств, в частности увеличение мощности передатчика до нескольких десятков киловатт вместо мощности несколько ватт, необходимой для работы в отсутствие возмущений; применение на радиолиниях большой протяжённости ретрансляции через пункты, расположенные в более южных широтах, где критические частоты, как правило, имеют меньшие отрицательные возмущения и длительность возмущенных периодов также меньше. Перечисленные выше мероприятия непригодны для борьбы с «вспышками» поглощения, так как они сопровождаются столь резким увеличением поглощения, что работа KB радиолинии оказывается вообще невозможной. На радиолиниях, проходящих в высоких широтах, в периоды сильного поглощения (зональное поглощение и поглощение в полярной шапке) прямая радиосвязь в диапазоне декаметровых волн не может быть обеспечена даже при применении высокоэффективных технических средств. Для поддержания связи в этих случаях рекомендуют применять ретрансляцию через пункты, расположенные; в средних и южных широтах, а также резервирование с помощью механизмов распространения, не подверженных влиянию ионосферных возмущений: тропосферного или ионосферного рассеяния.

Расчет KB радиотрассы. Углы наклона траектории ∆ и максимально применимые частоты на коротковолновых радиолиниях можно рассчитать, выбирая за основу экспериментальные данные вертикального зондирования ионосферы. Пересчет этих данных на наклонное падение достаточно сложен и обычно проводится с использованием ряда приближений. В простейшем случае, когда пренебрегают сферичностью ионосферы и влиянием магнитного поля Земли, для пересчета используют закон секанса. На частотах, обычно применяемых на среднеширотных радиолиниях, такие значения h_Д, для действующих высот отражения слоя F2 могут быть приняты:

Максимально применимые частоты рассчитывают для каждого слоя ионосферы и наибольшее значение из них определяет МПЧ трассы. На протяженных радиолиниях, когда волна приходит в точку приема за счет нескольких отражений от ионосферы, МПЧ определяют для каждой области отражения и наименьшая из этих частот является МПЧ всей трассы в целом.

Расчет напряженности поля. Ослабление поля на KB радиолиниях вызвано расходимостью волны, поглощением в ионосфере, отражением от поверхности Земли и другими причинами. Одним из основных методов расчета напряженности поля является метод, предложенный А.Н. Казанцевым. Наибольшую точность этот метод обеспечивает при расчете трасс, проходящих в средних широтах. В соответствии с указанным методом действующее значение напряженности поля в точке приема

.

Чем больше степень ионизации ионосферы (f_кp E ), тем больше ее удельная проводимость и больше поглощение. Чем больше длина трассы, тем больший путь проходит волна в неотклоняющих слоях и тем больше поглощение. Из формулы следует, что с уменьшением f_p возрастают потери, так как растет проводимость ионосферы. Второе слагаемое в формуле оценивает отклоняющее поглощение при отражении волны от слоя F2. Коэффициент В_F2 зависит от протяженности трассы и действующей высоты отражения волны (рис.10.7).

Из рисунка видно, что при увеличении r значения В_F2 уменьшаются, т.е. уменьшается поглощение. Это можно объяснить тем, что на более длинных трассах используются волны с более пологими траекториями, которые меньше проникают вглубь отражающего слоя и меньше поглощаются.

Для диапазона KB характерно наличие мертвой зоны, в пределах которой регулярный прием невозможен, так как радиус действия земной волны обычно меньше, чем наименьшее расстояние, перекрываемое по Земле ионосферной волной. Внутренний радиус этой зоны устанавливают путем расчета напряженности поля земной волны. Рассчитывая напряженность поля на разных расстояниях от передающей антенны, определяют то расстояние, при котором уровень поля равен минимально допустимому значению. Внешний радиус устанавливается по критическому углу падения волны на ионосферу. Если в первом приближении отражающий слой ионосферы считать достаточно тонким, то внешний радиус мертвой зоны можно оценить по приближенной формуле

.

Из формулы видно, что на частоте f_p = f_кр внешний радиус мертвой зоны равен нулю. С возрастанием частоты радиус г_мз увеличивается, достигая максимального значения на частоте f_р равной МПЧ.

Волновое расписание. Количественная оценка крайних частот рабочего диапазона (МПЧ и НПЧ) обычно производится на основе проектных материалов. Верхняя граница рабочего диапазона определяется с помощью часовых медианных значений МПЧ. Однако, работая на частоте, равной месячной медианной МПЧ данного часа суток, можно в этот час получить отражение волны от ионосферы примерно лишь в 50% дней данного месяца из-за флуктуации критических частот и высот слоев от дня ко дню. Частота, обеспечивающая связь по условиям отражения в течение 90% времени за месяц, называется оптимальной рабочей частотой (ОРЧ) и является верхним пределом рабочего диапазона частот при составлении волнового расписания. Статистическая обработка наблюдений показала, что при спокойном состоянии ионосферы ОРЧ должна быть ниже месячной медианной МПЧ слоя F2 на 10. 20%. Однако флуктуации слоя F2 не всегда одинаковы: они изменяются от дня к ночи и зависят от географического положения точки наблюдения. Поэтому более точно расчет ОРЧ ведут по данным о флуктуациях МПЧ и специальным номограммам, приводимым в месячном прогнозе распространения радиоволн. Такие уточнения наиболее важны для радиолиний, проходящих и полярных областях, где флуктуации особенно велики и ОРЧ может быть ниже МПЧ на 40%

Для каждой радиолинии согласно международным правилам выделяется ряд фиксированных частот. Для протяженных магистральных линий число таких частот достигает не более четырех-пяти, а для менее ответственных линий – двух…трех.

На каждый месяц составляется волновое расписание, которое устанавливает, на каких из выделенных частот следует работать в различные часы суток. Для этого по данным прогноза рассчитываются и строятся зависимости ОРЧ и НПЧ от времени суток – рис.10.8.

В каждый данный период времени работа может вестись на любой частоте не выше ОРЧ и не ниже НПЧ. Из закрепленного набора частот для равных периодов суток выбираются частоты ближе к ОРЧ, так как при этом выше устойчивость работы. Наиболее трудно составить волновое расписание на протяженных линиях, ориентированных примерно вдоль параллелей в часы частичной освещенности трассы, так как состояние ионосферы на западном и восточном участках трассы различно. На неосвещенном участке предутренний минимум электронной концентрации слоя F2 обусловливает низкие значения ОРЧ для всей линии. В то же время на освещенной части происходит большое поглощение, поэтому НПЧ оказываются высокими. На наиболее трудных линиях НПЧ бывают выше ОРЧ. В таких случаях прямая связь оказывается не возможной, и используют ретрансляцию через пункт расположенный примерно в середине трассы.

Углы возвышения и требования к диаграммам направленности антенн

Источник