Break (Magazyn CB)/Numer 6/Fale radiowe część II

	Artykuł
Autor	Paweł Wiatr
Data publikacji	sierpień 1993
Miejsce publikacji	Break (Magazyn CB)/Numer 6

Kontynuując cykl rozpoczęty w ubiegłym miesiącu zajmiemy się falami radiowymi od strony praktyki radioamatorskiej, pozostawiając podstawy teorii pola elektromagnetycznego fizykom. Dla przybliżenia tematu na wstępie podamy kilka prawideł, o których warto pamiętać:

Fale elektromagnetyczne są nośnikiem energii, rozchodzą się w próżni, płynach, gazach oraz w większości ciał stałych z wyjątkiem metali.
Częstotliwość drgań pola elektromagnetycznego jest określona przez źródło (generator) i nie ulega zmianie na drodze od źródła do odbiornika.
Natężenie pola elektrycznego i natężenie pola magnetycznego fali zmienia się sinusoidalnie.
Linie sił pola elektrycznego i magnetycznego są wzajemnie prostopadłe.
Linie sił pola elektrycznego zaczynają się i kończą na ładunkach jednakowego znaku lub otaczają linie sił zmiennego pola magnetycznego. Linie sił pola magnetycznego są zawsze zamknięte i otaczają przewód, przez który płynie prąd, lub otaczają linie sił zmiennego pola elektrycznego.

Brr... jakie to nudne - przecież to sama fizyka, a mieliśmy ją zostawić fachowcom. No, ale chcąc jeździć samochodem też najpierw trzeba się nauczyć znaków drogowych.

Oczywiście wiemy, że wokół naszej kochanej Ziemi znajduje się cała gama gazów i otoczkę tę nazywamy atmosferą. Podzielono ją umownie na warstwy zwane troposferą i stratosferą. Z punktu widzenia transmisji fal radiowych najbardziej nas interesującą warstwą jest jonosfera - zewnętrzna część stratosfery. Transmisja fal radiowych w atmosferze może odbywać się bezpośrednio lub z odbiciem od jonosfery.

Sposób rozchodzenia się fal zależy od ich długości, według których jakiś facet podzielił fale na ultrakrótkie, krótkie, średnie i długie (w wielkim uproszczeniu). Podział ten jest wprawdzie umowny, ale znajduje uzasadnienie w specyficznych właściwościach poszczególnych grup. Fale ultrakrótkie są głównie w łączności bezpośredniej. Zasięg nadajnika ultrakrótkofalowego ograniczony jest kulistością Ziemi, a tym samym związany z wysokością anteny. W rzeczywistości zjawisko refrakcji (ciągłe załamanie fali wskutek niejednorodności środowiska) i spowodowane tym zakrzywienie toru fali pozwala na zwiększenie zasięgu o ok. 15% w stosunku do zasięgu bezpośredniej widoczności. Łączność na tym zakresie fal, mimo ograniczenia zasięgu charakteryzuje się dużą stabilnością poziomu i skutecznością.

Zacznę teraz z drugiego końca zakresu fal, aby stwierdzić, że falami średnimi i długimi zajmować się tu nie będziemy, mimo że z punktu widzenia propagacji są one bardzo korzystne. Są w małym stopniu zależne od pory roku i dnia oraz aktywności słonecznej. Dają możliwość uzyskania dużych zasięgów. Ale nie dla psa kiełbasa. My musimy się zadowolić pasmami amatorskimi. Łączność w paśmie CB zapewniają fale krótkie (chociaż blisko UKF). Ten zakres fal znalazł szerokie zastosowanie w łączności telekomunikacyjnej nie z tego powodu, że kolejni ministrowie łączności mieli takie widzimisię, lecz dlatego, że daje możliwość uzyskania dużego zasięgu nadajnika przy stosunkowo małej mocy. Fale krótkie w znacznie mniejszym stopniu niż fale długie i średnie ulegają dyfrakcji (ugięcie fali na przeszkodzie; dzięki niej łączność na falach długich i średnich może mieć zasięg poza-horyzontalny), natomiast odbijają się od jonosfery, dając możliwość zrealizowania łączności za pośrednictwem fali odbitej (jonosferycznej). Można by rzec, idealna sytuacja, przecież takie fale odbite wszędzie dotrą. Niestety, łączność ta jest kapryśna, uzależniona od stanu jonosfery, a tym samym od pory roku i dnia, no i oczywiście od aktywności słonecznej. Mogą również wystąpić zaniki interferencyjne i polaryzacyjne. Dla przypomnienia: interferencja jest efektem spotkania się fal. Nałożenie się ich na siebie (zsumowanie) przy występującej różnicy faz powoduje wzmocnienie lub osłabienie sygnału wynikowego. Polaryzacja fali elektromagnetycznej określa położenie wektora pola elektrycznego względem poziomu. Rozróżniamy polaryzację: poziomą, pionową, skośną, kołową i eliptyczną. Przykładowo, polaryzacja pionowa fali elektromagnetycznej oznacza, że wektory pola elektrycznego w dowolnej chwili leżą w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny ziemi. Odbicie fali od jonosfery może spowodować zmianę polaryzacji fali.

I to na dzisiaj wszystko. Szerzej o przyczynach powstawania zakłóceń i sposobach, jak z nimi walczyć - wkrótce.