Статья на тему Особенности КВ радиосвязи в Северных широтах РФ

Фрагмент текста работы:

         Несмотря на то, что первое практическое
применение радио было сделано чуть более века назад, за это время радиосвязь
шагнула далеко вперед.

         Все применяемые радиочастоты можно
разделить на несколько диапазонов. Одним из них является КВ-диапазон. В чем его
особенность?

         Короткие волны — диапазон радиоволн с
частотами от 3 до 30 МГц. Имеет ряд особенностей. Одна из важнейших – волны
этого диапазона отражаются от верхних слоев атмосферы. С одной стороны, это не
дает использовать КВ для, например, спутниковой связи, с другой – есть
возможность организовать за счет отраженных волн загоризонтную связь до
нескольких тысяч километров. При определенных условиях возможен прием от
киловаттного передатчика на такое расстояние. Кроме того, возможно
использование и в ближней зоне (до 50 км). Еще этот диапазон характеризуется
мертвой зоной между ближней и дальней зонами. Связь в мертвых зонах возможна
при помощи специализированных антенн на определенных частотах диапазона.

         Качество связи очень зависит от внешних
условий (время года, время суток, солнечные бури итд).

         У КВ диапазона очень много практических
применений. Его используют для связи такие органы государственной власти, как
МЧС, министерство обороны, итд. Так же в этом диапазоне есть и общедоступные
гражданские частоты. Например, КВ-волны используются для связи дальнобойщиков.
Так как антенну изготовить не очень сложно, то КВ так же популярен и у
радиолюбителей.  Существуют даже
дисциплина радиоспорта, которая так и называется «Радиосвязь на КВ».

         Как уже говорилось, важной особенностью
КВ диапазона является то, что волны на этой частоте не от нее отражаются.  Рассмотрим это явление более подробно.

         Ионосфера – часть атмосферы Земли, в которой
благодаря ультрафиолетовому и рентгеновскому излучению Солнца происходит ионизация
воздуха – процесс образования ионов из нейтральных атомов и молекул. Таким
образом, ионосфера по сути представляет из себя скопление разряженной слабо
ионизированной плазмы, находящейся в магнитном поле Земли. Число
заряженных частиц: атомов кислорода, молекул окиси
азота и свободных электронов на один кубический сантиметр воздуха составляет в
среднем 10¹⁵-10¹⁶, то есть примерно в 10¹² раз
больше, чем у поверхности Земли. Она обладает высокой электропроводностью,
которая определяет характер распространения в ней радиоволн.

         Впервые предположения о существовании
электропроводящего слоя над Землей были высказаны в конце 19 века. Сначала
существование ионосферы было доказано теоретически, а примерно в 20-х годах ХХ
века начались эксперименты при помощи зондирующих ионосферных станций. В ходе
изучения было выяснено, что концентрация ионов и электронов по высоте
неоднородна. Это позволило выделить несколько слоев ионосферы. Их положение не
статично и изменяется в течение дня, сезона и одиннадцатилетнего солнечного
цикла.

         Самым верхним слоем атмосферы является
слой F.
Так называют всю часть ионосферы, находящуюся выше 130-140 км. В этом слое
возникает самая высокая ионизация воздуха в пределах всей атмосферы, как
правило на высотах 150-200 км. Однако, в результате диффузии заряженные частицы
могут проникать на значительные расстояния как вниз, так и вверх. Состав стоя F – атомарный кислород, протоны
водорода и ионы гелия, образующиеся под воздействием радиации Солнца. Область F
имеет максимальную электронную концентрацию и является основной отражающей
областью при ионосферном распространении коротких волн, вплоть до 10 —
метрового диапазона.
         Выделяют слои F1 и F2. Слой F2, расположенный на высотах
300-400 км, ионизация в котором идет так же под влиянием метеоров, космических
лучей итд. Концентрация этого слоя повышается днем, летом она выше, чем зимой.

         Слой F1 расположен ниже, примерно на
высотах от 150 до 250 км. Он существует только днем, ночью сливаясь со слоем F2. Таким образом, ночью существует 1
область с плотностью заряженных частиц доходящей до 10⁵-10⁶ см³.В
светлое время суток таких областей две.

         Слои F1 и F2 оказывают различное