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)
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| 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)
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| 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
