jueves, 19 de diciembre de 2013

la propagación en hf                                • Características principales.
• El Sol y la propagación en HF (High Frecuency o Alta Frecuencia).
• La Ionósfera.
• Factores e índices que intervienen.
• MUF – FOT – LUF.
Este trabajo busca:
• Brindar conocimientos de los conceptos principales sobre propagación en HF.
• Mostrar los factores que afectan la propagación y que son utilizados para realizar una predicción de frecuencias para optimizar las Comunicaciones HF.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES
MECANISMO DE PROPAGACIÓN
Las ondas electromagnéticas que son utilizadas en radio se propagan a la velocidad de la luz (300.000 km por segundo), creando en un espacio determinado, una energía que varía constantemente, disminuyendo o creciendo con una cierta frecuencia.
Estas ondas como las ondas de la luz pueden reflejarse o refractarse. La reflexión puede producirse, bien sea sobre las capas ionizadas de la atmósfera, o bien sobre objetos que representan una diferencia constante dieléctrica respecto al medio circundante.
Las ondas de muy alta frecuencia (300 a 30.000 Mhz) se reflejan en obstáculos, tales como árboles, edificios, aviones, barcos, etc.
Las ondas de menor frecuencia contornean obstáculos.
También puede producirse una refracción, es decir, en lugar de propagarse en línea recta, pueden formar un codo en el lugar donde existen dos medios de constantes dieléctricas diferentes.
La dirección de onda reflejada dependerá del ángulo de ataque sobre las capas ionizadas.
Cuando la onda se encuentra con las capas ionizadas, hay reflexión o refracción dependiendo del ángulo de incidencia. En el primer caso la onda vuelve al suelo; en el segundo no puede volver, a no ser que se refleje en otra capa conductora que se encuentre más elevada.
Se ve que, para que haya reflexión, es preciso que el ángulo con que se hace la radiación sea poco inclinado respecto al horizonte. Esto explica que se alcancen grandes distancias de enlace por radiaciones cercanas al horizonte.

Las ondas dan un “salto” (“skip” o “skip distance”) antes de volver al suelo.
La distancia entre el emisor y la región en que comienza a recibir las ondas reflejadas se llama zona de silencio. Esta zona varía con la ionización de la atmósfera, que a su vez es función de la hora del día debido a la actividad solar y de la estación del año.
Características Generales de la propagación en HF
• Propagación Cambiante
• Estadístico/probabilística
• Variaciones considerables de señal durante tiempos breves.
• Zonas de silencio (Desvanecimiento Selectivo)
• Enlaces de gran distancia
EL SOL Y LA PROPAGACIÓN EN HF
El Sol es quien determinará la ionización en la atmósfera.
Las manchas solares son la indicación de la actividad energética del sol.
Estas manchas siguen lo que se le llama Ciclo de Manchas Solares que tiene una duración de 11 años.
En épocas de mínima actividad, hay una segunda periodicidad de 27 días debido a la rotación del sol.

Fulguración solar (Flares)
Es un proceso violento eruptivo. Aparece cerca de las manchas y son más frecuentes en épocas de máxima actividad.
Su duración es de 20 minutos a 1 hora. Aumenta la emisión de radiación ultravioleta y rayos X y por consiguiente, un crecimiento abrupto de la ionización de las capas.
Esta ionización va a darse en las diferentes capas que componen la Ionósfera a distintas alturas denominadas D, E, F1 y F2.


LA IONÓSFERA
Capa D
De 55 a 90 Km
Alta densidad de partículas
Baja densidad de iones
La onda que incide pierde energía.
ABSORCIÓN:
No refleja frecuencias superiores a 1 MHz
Capa E
De 90 a 130 Km
Alta densidad de iones. Máxima a 110 Km
Parámetro más importante: Frecuencia Crítica y Variación del tiempo y especialmente notable regularidad. Dispersión diaria despreciable.
Capa F
LA MÁS IMPORTANTE DE LAS CAPAS
Mayor densidad electrónica (250 Km)
Directamente relacionado con la MUF
Espesor, Altura, Densidad iónica varía con:
Hora, mes, año, actividad magnética, fenómenos energéticos de toda la región del campo magnético terrestre y la posición geográfica.
Durante el día se divide en 2 capas F1 y F2
De noche F1 desaparece y F2 va más arriba
F1 Aprox. 180 Km
F2 entre los 250 y 400 Km
Factores e índices que intervienen – MUF, FOT y LUF
FRECUENCIA CRÍTICA
Se obtiene un valor de máxima frecuencia que se refleja hacia la tierra, si se irradia verticalmente.
Desvanecimiento
• De interferencia: período de 1 a 10 segundos.
• De polarización: desvanecimiento lento.
• De absorción: Severo por explosiones solares.
• De enfoque: Operación cerca de la MUF.
Por encima de la MUF, la señal “perfora” y atraviesa la Ionósfera.
Por debajo de la LUF, la señal sufre los efectos de la absorción, de tal manera que su intensidad es insuficiente para producir recepción.
Existe una Frecuencia Superior (MUF) y otra inferior (LUF) para que una señal sea reflejada en la Ionósfera.
FOT
La probabilidad de reflejar frecuencia menor o igual a la MUF 50%
La probabilidad de reflejar frecuencia menor o igual a la FOT 90%
Flujo Solar (SFI) 60-300
Se mide diariamente a las 1700 horas en Penticton, Canadá.
Frecuencia 2,8 GHz (10,7 cm)
Está relacionado con la cantidad de manchas solares. (SSN 0-200)
Nivel Manchas Solares (SSN) Flujo Solar (Solar Flux)
Ultra Alto
Más de 151 Más de 194
Muy Alto 101-150 146-193
Alto 61-100 112-145
Medio 41-60 95-111• Características principales.
• El Sol y la propagación en HF (High Frecuency o Alta Frecuencia).
• La Ionósfera.
• Factores e índices que intervienen.
• MUF – FOT – LUF.
Este trabajo busca:
• Brindar conocimientos de los conceptos principales sobre propagación en HF.
• Mostrar los factores que afectan la propagación y que son utilizados para realizar una predicción de frecuencias para optimizar las Comunicaciones HF.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES
MECANISMO DE PROPAGACIÓN
Las ondas electromagnéticas que son utilizadas en radio se propagan a la velocidad de la luz (300.000 km por segundo), creando en un espacio determinado, una energía que varía constantemente, disminuyendo o creciendo con una cierta frecuencia.
Estas ondas como las ondas de la luz pueden reflejarse o refractarse. La reflexión puede producirse, bien sea sobre las capas ionizadas de la atmósfera, o bien sobre objetos que representan una diferencia constante dieléctrica respecto al medio circundante.
Las ondas de muy alta frecuencia (300 a 30.000 Mhz) se reflejan en obstáculos, tales como árboles, edificios, aviones, barcos, etc.
Las ondas de menor frecuencia contornean obstáculos.
También puede producirse una refracción, es decir, en lugar de propagarse en línea recta, pueden formar un codo en el lugar donde existen dos medios de constantes dieléctricas diferentes.
La dirección de onda reflejada dependerá del ángulo de ataque sobre las capas ionizadas.
Cuando la onda se encuentra con las capas ionizadas, hay reflexión o refracción dependiendo del ángulo de incidencia. En el primer caso la onda vuelve al suelo; en el segundo no puede volver, a no ser que se refleje en otra capa conductora que se encuentre más elevada.
Se ve que, para que haya reflexión, es preciso que el ángulo con que se hace la radiación sea poco inclinado respecto al horizonte. Esto explica que se alcancen grandes distancias de enlace por radiaciones cercanas al horizonte.

Las ondas dan un “salto” (“skip” o “skip distance”) antes de volver al suelo.
La distancia entre el emisor y la región en que comienza a recibir las ondas reflejadas se llama zona de silencio. Esta zona varía con la ionización de la atmósfera, que a su vez es función de la hora del día debido a la actividad solar y de la estación del año.
Características Generales de la propagación en HF
• Propagación Cambiante
• Estadístico/probabilística
• Variaciones considerables de señal durante tiempos breves.
• Zonas de silencio (Desvanecimiento Selectivo)
• Enlaces de gran distancia
EL SOL Y LA PROPAGACIÓN EN HF
El Sol es quien determinará la ionización en la atmósfera.
Las manchas solares son la indicación de la actividad energética del sol.
Estas manchas siguen lo que se le llama Ciclo de Manchas Solares que tiene una duración de 11 años.
En épocas de mínima actividad, hay una segunda periodicidad de 27 días debido a la rotación del sol.

Fulguración solar (Flares)
Es un proceso violento eruptivo. Aparece cerca de las manchas y son más frecuentes en épocas de máxima actividad.
Su duración es de 20 minutos a 1 hora. Aumenta la emisión de radiación ultravioleta y rayos X y por consiguiente, un crecimiento abrupto de la ionización de las capas.
Esta ionización va a darse en las diferentes capas que componen la Ionósfera a distintas alturas denominadas D, E, F1 y F2.


LA IONÓSFERA
Capa D
De 55 a 90 Km
Alta densidad de partículas
Baja densidad de iones
La onda que incide pierde energía.
ABSORCIÓN:
No refleja frecuencias superiores a 1 MHz
Capa E
De 90 a 130 Km
Alta densidad de iones. Máxima a 110 Km
Parámetro más importante: Frecuencia Crítica y Variación del tiempo y especialmente notable regularidad. Dispersión diaria despreciable.
Capa F
LA MÁS IMPORTANTE DE LAS CAPAS
Mayor densidad electrónica (250 Km)
Directamente relacionado con la MUF
Espesor, Altura, Densidad iónica varía con:
Hora, mes, año, actividad magnética, fenómenos energéticos de toda la región del campo magnético terrestre y la posición geográfica.
Durante el día se divide en 2 capas F1 y F2
De noche F1 desaparece y F2 va más arriba
F1 Aprox. 180 Km
F2 entre los 250 y 400 Km
Factores e índices que intervienen – MUF, FOT y LUF
FRECUENCIA CRÍTICA
Se obtiene un valor de máxima frecuencia que se refleja hacia la tierra, si se irradia verticalmente.
Desvanecimiento
• De interferencia: período de 1 a 10 segundos.
• De polarización: desvanecimiento lento.
• De absorción: Severo por explosiones solares.
• De enfoque: Operación cerca de la MUF.
Por encima de la MUF, la señal “perfora” y atraviesa la Ionósfera.
Por debajo de la LUF, la señal sufre los efectos de la absorción, de tal manera que su intensidad es insuficiente para producir recepción.
Existe una Frecuencia Superior (MUF) y otra inferior (LUF) para que una señal sea reflejada en la Ionósfera.
FOT
La probabilidad de reflejar frecuencia menor o igual a la MUF 50%
La probabilidad de reflejar frecuencia menor o igual a la FOT 90%
Flujo Solar (SFI) 60-300
Se mide diariamente a las 1700 horas en Penticton, Canadá.
Frecuencia 2,8 GHz (10,7 cm)
Está relacionado con la cantidad de manchas solares. (SSN 0-200)
Nivel Manchas Solares (SSN) Flujo Solar (Solar Flux)
Ultra Alto
Más de 151 Más de 194
Muy Alto 101-150 146-193
Alto 61-100 112-145
Medio 41-60 95-111
Bajo 21-40 80-94
Muy Bajo 0-20 64-79
Bajo 21-40 80-94
Muy Bajo 0-20 64-79                                                          

No hay comentarios:

Publicar un comentario