
西瓜影音
剧情简介
网络上,图书里讲无线电传播的文章有很多,为什么看我这一篇?允许我老王卖瓜一下——我尽量做到在讲传播的入门文章中,最通俗易懂好理解!
我们平常利用的无线电波属于电磁波大家庭的一员,其很多性质和光波是类似的,这就给了我们一个很容易联想的对象。一般来说无线电波总是沿着直线传播的,而想要让电磁波能够到达全球各地,就需要有适当的方式将电磁波“弯曲”,从而绕过地球自己的遮挡来到达远处的目标。对于不同频率的电磁波,让其“弯曲”的主要因素也不一样。
这是衍射,平行波透过小孔后,会产生一定程度的弯曲并向四周传播
对于较低频率的业余无线电频段(160米波段,80米波段以及实验性的中波波段)。其拥有一种独特的传播方式称为地波传播。这些电波的波长特别长,以至于地球的表面可以视为一个圆形的峰顶。
波长较长时,电波即可向下弯曲
在电波向外传播时,受到地面的干扰,发生衍射而稍稍向下弯曲,使得这种电磁波可以沿着地球的表面传播而不借助电离层。在白天情况下,电离层不能为这些电波提供反射时,低频电磁波也可靠着地波进行有限的传播。
这是电离层,先不用在乎那些字母,它们只是个名字
而对于短波通信的其他频段来说,最常见的传播方式即为电离层反射。电离层是大气层中高50~600km的部分,该部分空气的分子被太阳的紫外线及x射线电离,产生带电的离子。厚厚的离子层可以使得射入电离层的一部分电磁波发生折射,使得电磁波“弯曲”到较远的距离上去。
不同频率的电磁波,在不同的电离层层次被折射,返回地球
在这里,其实有一个通常性的误解——电离层对于无线电波并不是像镜子一样直接把入射波反射回来,而是通过不断的折射“弯曲”从而将电波的传播方向折回向着地面的方向。就像伸进水里的筷子,看起来变弯了一样,电磁波在不同密度的电离层中也会发生弯曲。但对不同频率的电磁波来说,电离层的折射能力也不一样,频率高的电磁波可能只“弯”了一半就飞出了电离层,这个频率的电波就不能再回到地面被他人接受。在某地垂直向上发射的电波,能够返回地面的最高频率我们称作该地的临界频率。而对于无线电爱好者来说,电波并不需要完全“掉个头”,而是稍微弯曲一些,能够绕过地球本身的曲面即可。所以两个台之间能够通联的最高可用频率(muf)一般要远远高于临界频率。
太阳系的"老大"发话,谁敢不从?
电离层不是一成不变的,所以短波通信也存在着偶然性。影响电离层最大的因素其实是太阳——注意,幕后黑手正式登场——当太阳活动剧烈时,更多的紫外线和x射线会进入大气层,使得电离层的密度和厚度都大大增加。力量大了,自然以前“弯不了”的电磁波也可以被“弯曲”。于是更高频率的电磁波就可以通过电离层反射来传播。而太阳活动平静的时候,电离层相对稀疏,高频率的电磁波就直接穿过了电离层,不能用来通信。(当然,太阳强也要有一定的限度,不然,一个太阳风暴过来,d电离层大涨,什么短波信号全都被吸收掉了!)
现在我们正处于低谷期,2008年开始的,太阳周期一般是11年,大家再忍忍,再忍忍……
那么一般情况如何呢?在一天内,随着太阳的出现和消失,短波的传播情况也随之改变。一般来说,在白天,太阳光会使得电离加剧,形成浓密的d电离层(最低的一层电离层)并吸收大部分低频率的电磁波,而较高频率的电磁波能够穿透d层,并得到有效的反弹。而在夜里,没有了太阳光之后,d层消失。f层(较高的一层电离层)将由白天的两层合并成一层,并提供较低频率的开通。而此时较高频率的电磁波将穿透电离层。所以一个比较可行的套路是:白天用高频率通联,夜间用低频率通联。
再次把这张表拿过来,方便大家对照
那么有人会问了,不黑不白的时候怎么办呢?
这时候叫做灰线——刚刚日出或日落的时候,在晨昏线附近电离层将发生较大的变化。该部分的电离层d层尚未形成或即将消散、而f层传播效率尚高。此时可以利用较低频率实现超远距离的通信。
可以计算“天象”的hamcap,能够帮你推测传播情况
虽然我们只是知道了一些简单的原理,但已经足够我们对于短波操作推测出一些指导性的意见了!
看天吃饭——太阳强则高频率强,太阳弱则低频率强
见机行事——白天用高频率,通邻居;晚上用低频率,喊全球
节气当先——夏秋两季高频传播像气温一样火热,春冬两季低频率耐心耕耘也能出奇迹
传播是一件非常非常复杂且随机的事情,利用短波通信就不得不考虑到无线电波的传递情况。如果你觉得这种“看天吃饭”偶尔也要“逆天行事”的事情非常有趣,欢迎你继续研究下去!即将发行的2016年第5期《cq现代通信》杂志上将会有多篇文章,细致全面的聊聊传播的那些事情!
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