propagacja jonosferyczna

Plamy słoneczne są wskaźnikiem aktywności Słońca. Wysoka liczba plam oznacza silniejsze promieniowanie UV i rentgenowskie, które jonizuje górne warstwy atmosfery (jonosferę). Silniejsza jonizacja pozwala na odbijanie fal o wyższych częstotliwościach, poprawiając propagację na wyższych pasmach KF (15 m, 12 m, 10 m).

Tip: Więcej plam = lepsza propagacja na wyższych pasmach KF. Cykl słoneczny trwa ok. 11 lat.

MUF (Maximum Usable Frequency) to najwyższa częstotliwość, która może być użyta do łączności jonosferycznej między dwoma konkretnymi punktami w danym momencie. Fale o częstotliwości wyższej niż MUF przenikają przez jonosferę zamiast się od niej odbijać. MUF zmienia się w zależności od pory dnia, roku i aktywności słonecznej.

Tip: MUF = Maximum Usable Frequency = maksymalna UŻYTECZNA częstotliwość. Powyżej MUF — fale przelatują przez jonosferę.

Stan jonosfery ma kluczowy wpływ na propagację fal krótkich (KF, 3-30 MHz). Jonosfera odbija fale KF z powrotem na Ziemię, umożliwiając łączności na tysiące kilometrów. Stopień jonizacji zmienia się z porą dnia, roku i aktywnością słoneczną, co bezpośrednio wpływa na dostępne pasma i zasięgi.

Tip: Fale KF = jonosfera = BARDZO duży wpływ. Na VHF/UHF jonosfera ma minimalny wpływ (fale przenikają).

Cykl słoneczny trwa ok. 11 lat — od minimum do maksimum aktywności i z powrotem. W maksimum jest wiele plam słonecznych, silna jonizacja jonosfery i doskonała propagacja na wyższych pasmach KF. W minimum propagacja ogranicza się do niższych pasm. Obecny cykl 25 rozpoczął się ok. 2019 roku.

Tip: ~11 lat = cykl słoneczny. To jedyny cykl o takiej długości mający wpływ na propagację.

Pasmo 20 m (14 MHz) propaguje się latem w dzień głównie przez warstwę F jonosfery (200-500 km). Warstwa F jest najwyższa i najbardziej zjonizowana w dzień, zdolna odbijać fale do ~30 MHz. Warstwa E (100 km) odbija niższe częstotliwości, warstwa D (70 km) głównie tłumi.

Tip: 14 MHz w dzień latem → warstwa F. Niższe częstotliwości → warstwa E. Warstwa D → tłumienie.

MUF (Maximum Usable Frequency) podawana w prognozach propagacji informuje o najwyższej częstotliwości, która jest użyteczna do łączności jonosferycznej na danej trasie w danym momencie. Powyżej MUF fale przenikają przez jonosferę. Optymalna częstotliwość pracy to ok. 85% MUF (FOT).

Tip: MUF = Maximum Usable Frequency = najwyższa częstotliwość odbijana na danej trasie. Powyżej = fale lecą w kosmos.

Strefa martwa (skip zone) na KF to obszar między końcem zasięgu fali przyziemnej (ground wave) a początkiem strefy odbioru fali jonosferycznej (sky wave). W tej strefie nie ma odbioru — fala przyziemna już się wytłumiła, a fala jonosferyczna jeszcze nie dotarła po odbiciu.

Tip: Strefa martwa = przerwa między falą przyziemną a jonosferyczną. Na wyższych częstotliwościach jest dłuższa.

W dzień warstwa D jonosfery (60-90 km) jest silnie zjonizowana przez promieniowanie UV. Warstwa D tłumi fale KF — szczególnie niższe częstotliwości (80 m, 160 m) są silnie tłumione. W nocy warstwa D zanika, umożliwiając dalekie łączności na 80 m. Dlatego 80 m to 'nocne' pasmo DX.

Tip: Dzień + 80 m = silne tłumienie w warstwie D. 80 m to pasmo DX nocne. W dzień lepsze wyższe pasma.

Częstotliwość krytyczna (foF2) to najwyższa częstotliwość, przy której fala wysłana pionowo w górę jest odbita z powrotem przez jonosferę. Fale o częstotliwości wyższej od krytycznej przy padaniu pionowym przenikają przez jonosferę. MUF dla tras skośnych jest wyższa od częstotliwości krytycznej (MUF = foF2 / cos(θ)).

Tip: Częstotliwość krytyczna = max f dla odbicia pionowego. MUF > f krytyczna (bo trasy skośne).

Najlepsze warunki propagacyjne na KF występują w maksimum cyklu słonecznego (~11 lat). Wysoka aktywność słoneczna = silna jonizacja = wysoki MUF = otwarte wyższe pasma (10-15 m). W minimum cyklu propagacja DX ograniczona jest do niższych pasm (40-80 m).

Tip: Max aktywność słoneczna ≈ co 11 lat = najlepsza propagacja KF. Obecnie cykl 25.

Wysoka aktywność słoneczna oznacza więcej plam, silniejsze promieniowanie UV/rentgenowskie, silniejszą jonizację jonosfery. To podnosi MUF i poprawia propagację na wyższych pasmach KF. Pasma 15, 12, 10 m stają się otwarte dla łączności DX.

Tip: Wysoka aktywność = lepsza propagacja KF. Niższa = gorsza. Prosta korelacja.

MUF jest określana DLA KONKRETNEJ TRASY — zależy od kąta padania fali na jonosferę, który z kolei zależy od odległości między stacjami. Trasa Polska-Brazylia ma inny MUF niż Polska-Japonia. MUF zmienia się też z porą dnia i roku.

Tip: MUF = dla danej TRASY. Nie ma 'globalnego' MUF — zależy od kierunku i odległości.

Zaniki (fading) na KF spowodowane są głównie wielodrogową propagacją — sygnał dociera kilkoma trasami (różne liczby skoków, różne warstwy jonosfery) z różnym opóźnieniem i fazą. Interferencja tych sygnałów powoduje periodyczne wzmocnienia i osłabienia. Dodatkowy czynnik: zmiany tłumienia w jonosferze.

Tip: Zaniki KF = wielodrogowość + zmiany tłumienia. Radzenie: AGC, diversity reception.