Miks raadiosignaalid lähevad öösel kaugemale kui päeval?

Miks raadiosignaalid lähevad öösel kaugemale kui päeval?

Mitte kõik raadiolaine ei sõida öösel kaugemale kui päeva jooksul, kuid mõni, lühike ja keskmine laine, mis AM raadiosignaalidele langeb, võib kindlasti anda õiged tingimused. Selle peamiseks põhjuseks on seos signaaliga, mis interakteerub teatud ionosphere tuntud atmosfääri kihiga ja kuidas see interaktsioon muutub öösel ja päevaajani.

Ionosfäär on ülemise atmosfääri kiht, umbes 50 kuni 600 miili kõrgusel merepinnast. See saab selle nime, sest see on ioniseerunud järjepidevalt päikese ja kosmilise kiirgusega. Lihtsamalt öeldes vabanevad Päikese poolt (ja muudest kosmilistest allikatest) eraldatud kiirguse röntgeni-, ultraviolett- ja lühemad kiirguse lainepikkused atmosfääri atmosfääri elektronid, kui need konkreetsed fotod imenduvad molekulidega. Kuna molekulide ja aatomite tihedus on ioonsfääris (eriti ülemistes kihtides) üsna madal, võimaldab see vaba elektronide eksistentsi sellisel viisil lühikese aja jooksul enne rekombinatsiooni lõppu. Madalam atmosfäär, kus molekulide tihedus on suurem, rekombinatsioon toimub palju kiiremini.

Mida see on seotud raadiolainetega? Rikkumiseta liiguvad raadiolaineid edastusallikast sirgjooneliselt, ulatudes lõpuks ionosfääri. Pärast seda sõltub mitmesugustest teguritest, mille hulgas on lainete sagedus ja vabade elektronide tihedus. AM-lainete puhul, võttes arvesse õigeid tingimusi, lõhuvad nad põhja ja ionosfääri vahel edasi-tagasi, levitades signaali kaugemale ja kaugemale. Nii selgelt võib ionosphere mängida olulist osa maapealse raadioprotsessi käigus. Kuid ionosphere on pidevalt muutuvas olemus, mis muudab asjad tõesti huvitavaks. Selleks peame veidi tehnilisemaks muutma, kuigi me vähemalt teid matemaatikat vabastame ja jätame natuke keerukuse, et mitte jätta teile täielikku õpikut.

Igatahes muutub ionosfääri kompositsioon öösel kõige järsemaks, peamiselt seetõttu, et Päike natukene kaob. Ilma ioniseerivate kiirte allikateta ei ole Ionosphere D ja E tasemed (kujutatud paremale) enam väga ioniseeritud, kuid F-piirkond (eriti F2) jääb endiselt üsna ioniseerituks. Veelgi enam, kuna atmosfäär on siinkohal tunduvalt vähem tihedas, siis E ja D piirkondades tekib rohkem vabu elektroni (siin on siin tihedus).

Kui need elektronid satuvad tugeva AM raadiolainega, võivad nad laine sagedusel võnkuda, võttes protsessis osa raadiolaineenergiast saadava energia. Neid piisavalt, nagu F-kihis võib juhtuda (kui tekkinud elektronide tihedus on konkreetse signaali sageduse suhtes piisav) ja eeldades, et nad ei rekombineerita ainult mõne iooniga (mis on palju tõenäolisem E ja D-kihid päevas), võib see signaali väga halvasti ümber lükata Maa peal piisavalt tugevaks, et seda raadios.

Sõltuvalt tingimustest võib seda protsessi korduvalt korduvalt korrata, kui signaal langeb maapinnale tagasi ja varundatakse. Seega, kui kasutate seda taevaviirust, mitte lihtsalt tavalist päevavalgust, saab AM raadiosignaale paljundada isegi tuhandete miili ulatuses.

Loomulikult võib see muutuda suurimaks probleemiks, arvestades, et seal on vaid veidi üle 100 lubatud AM raadiosagedusi (piiratud, et hoida signaale, mis häirivad liiga palju üksteisega), kuid ainult umbes 5000 AM raadiojaamad ainult Ameerika Ühendriikides. Arvestades, et öösel võib nende jaamade signaalid suuresti vahemaad liikuda, see on lihtsalt üksteisega sekkuvate jaamade retsept. Selle tulemusena ööbivad Ameerika Ühendriikide AM-jaamad tavaliselt oma võimsust, puhkevad õhust täielikult alles järgmisel päeval päikesetõusuna ja / või võivad nad suunamantennide kasutamiseks nõuda, nii et nende spetsiifiline signaal ei häiri teisi sama sagedusega jaamad. Teisest küljest ei pea FM-jaamad seda tegema, sest ionosphere ei mõjuta oluliselt nende signaale, millel on külgnev kasu (või sõltuvalt teie vaatevinklist ebasoodsas olukorras), mis piirab oluliselt FM-signaalid, mis tuginevad groundwave'i levikule.

Boonusfakt:

  • AM-raadio (amplituudmodulatsioon) oli avalik-õiguslikule mass tarbimisele kasutatav esimene raadioringhäälingu tüüp ja seda kasutatakse tänapäeval ka laialdaselt. (Kuigi AM raadio muutub Ameerikas üha levinuimaks, on see mõnes riigis, nagu Austraalias ja Jaapanis, domineeriv maapealne raadioringhääling.) Seda tüüpi signaal töötab vastuvõtjaga, mis tõlgendab ja võimendab amplituudi muutusi laine puhul konkreetses sagedus helisid, mida kuulete oma kõlaritest. 1950-ndatel hakkasid oma raadiosagedusmoodulid (FM-raadiosagedusmodulatsioon) saatma sarnaselt AM-ga, kuid vastuvõtja töötleb laine sageduse muutusi, mitte amplituudi suhtes.

Jäta Oma Kommentaar