TERMINOS Y DEFINICIONES DE PROPAGACIÓN

En esta entrada definiremos los principios de los términos y definiciones de Propagación. Primeramente definiremos lo siguiente:

Frecuencia crítica.

Conforme la frecuencia se incrementa más allá de la frecuencia crítica, la onda debe entrar a la ionósfera a ángulos progresivamente menores para que esta sea rebotada hacia la tierra. A ángulos verdaderamente bajos la trasmisión de larga distancia es posible a frecuencias de hasta 2.5 veces la frecuencia crítica. Así, la frecuencia crítica es la medida de la habilidad de la ionósfera de regresar las ondas a la tierra.

Debido a que la onda refractada actúa como si fuera reflejada por un espejo en la altura virtual, es comúnmente usual emplear el término "reflexión" y "refracción" indistintamente en relación con la propagación ionosferica. En la mayoría de los casos el proceso actual es refracción. Sin embargo, es posible que la refracción verdadera ocurra si el límite de la capa está perfectamente definido y la onda llegue a un ángulo lo suficientemente bajo.

Las alturas virtuales, por supuesto, dependen de la altura de la región ionizada. La frecuencia crítica varía con la intensidad de ionización en las capas, siendo mayor cuando la ionización se incrementa. Dado que la ionización es mayor durante los picos del ciclo solar, las frecuencias críticas son mayores para las capas E y F2 durante este período. A la inversa, son menores durante los valles del ciclo solar. Los rangos de frecuencia crítica para la capa E son de 1 a 4 MHz, dependiendo de periodo del ciclo solar y de la hora del día. La frecuencia crítica para la capa F2 varía con la hora del día, la estación del año y el ciclo solar, teniendo un rango de 2 a 3 MHz por las noches y un rango alto de 12 o 13 MHz por las mañanas durante el período máximo del ciclo solar.(1)

Altura Virtual
la altura virtual es la altura, sobre la superficie terrestre desde la que parece reflejarse una onda refractada. La onda irradiada se refracta y regresa a la tierra, describiendo la trayectoria B. La altura real que alcanzó la onda. Sin embargo, la trayectoria A muestra la trayectoria proyectada que podría haber tomado la onda reflejada y ser regresada a la tierra hacia el mismo lugar. la altura máxima que habría alcanzado esta onda reflejada hipotética es la altura virtual. (2)

Frecuencia máxima utilizable (UMF)

De más interés, desde el punto de vista práctico, que la frecuencia crítica es el rango de frecuencias sobre la cual la comunicación puede ser transportada por cualquiera de las dos capas de un lado a otro. En particular, es útil conocer la frecuencia máxima utilizable (abreviada UMF) para una frecuencia y hora del día en particular en la que se desea tener una comunicación. Es siempre conveniente usar la frecuencia más alta posible porque la absorción es menor a altas frecuencias. Por eso la u.m.f. siempre tiene la máxima intensidad de señal en el punto receptor para una potencia de trasmisión.

La u.m.f. depende de la frecuencia crítica y por lo tanto está sujeta a las variaciones de las estaciones y también a los cambios durante el día. Para emplear la u.m.f. se requiere que el sistema de antena radie también a ángulos muy bajos, porque a la u.m.f., el ángulo crítico es prácticamente horizontal.

Observaciones regulares de la ionósfera, y correlación de las señales observadas desde varias distancias en diferentes trayectorias, han hecho posible con un buen grado de precisión la frecuencia máxima utilizable esperada en períodos de varios meses. Estas predicciones, para las capas E y F2, son proporcionadas por el Laboratorio Central de Propagación de Radio por el comité Nacional de Estándares en forma de carts mensualmente mostrando la u.m.f. para tres meses. Estas cartas, conocidas como CRPL-D, están disponibles en el Departamento de Superintendencia de Documentos del Gobierno de los Estados Unidos.

Conforme la frecuencia se decrementa por abajo de la u.m.f; la intensidad de señal también decrece debido a que la absorción es mayor. Eventualmente, conforme la frecuencia continua bajándose, la señal desaparecerá en un fondo de ruido que siempre está presente. Por eso hay un límite de frecuencia, bajo ciertas condiciones de la ionósfera dada, así como un límite para la alta frecuencia para el rango de frecuencias que pueden ser usadas para una distancia dada. La "frecuencia alta más baja utilizable" (abreviada l.uh.f) depende considerablemente de la potencia del trasmisor, ya que la alta potencia impulsará la señal a través de ruido donde la baja potencia falla. Pero cuando la frecuencia está cerca de la u.m.f., aún señales de baja potencia darán intensidad de señal sorprendente a largas distancias. La ecuación correspondiente se define a continuación:

En comunicación comercial es considerada buena práctica en una frecuencia alrededor del 15% abajo de la u.m.f. Esto permite variaciones de la ionósfera y por el hecho de que el ángulo de radiación de la antena sea verdaderamente horizontal en la parte alta de la frecuencia del espectro. Esta porción de frecuencias es conocida como frecuencia de trabajo óptimo (f.t.o.) . Debido a que las estaciones de trabajo de los radioaficionados están en bandas fijas, no es posible seleccionar la u.m.f. o f.t.o. En su lugar se hace uso de las cartas de predicción, la hora del día en la cual las condiciones son óptimas para una distancia dada en una banda en particular deberán ser determinadas. (3)

Fig.1. Altura virual y altura real.

 Distancia de salto:
Es la distancia mínima desde una antena de transmisión am la que regresará a la tierra una onda celeste de determinada frecuencia (que debe ser menios que la MUF). En la fig. 2 se muestra varios rayos con distintos angulos de elevación, irradiados desde el mismo punto sobre la tierra. Se aprecia que el punto en el que regresa la ondaa la tierra se acerca al transmisor a medida que aumenta el angulo de elevación. (4)

Propagación dutante el dia y durante la noche.

Referencias:

(1).. Radiocomunicación.com<<http://www.radiocomunicacion.com/ep/tit_b.htm>>
(2).. Sistemas de Comunicaciones - Wayne Tomassi. Pag 364 - 366
(3)..   Radiocomunicación.com<<http://www.radiocomunicacion.com/ep/tit_b.htm>>
(4).. Sistemas de Comunicaciones - Wayne Tomassi. Pag 364 - 366