Πηγή
Πώς μπορεί ένας πομπός 5 Watts να ακουστεί στην άλλη άκρη του πλανήτη;
Αγαπητοί φίλοι και συνάδελφοι,
Σήμερα ξεκινάμε το πρώτο μάθημα της νέας μας εκπαιδευτικής σειράς για τον ραδιοερασιτεχνισμό.
Και θέλω να ξεκινήσουμε με κάτι που πολλοί θεωρούμε δεδομένο, αλλά που, αν το σκεφτούμε λίγο βαθύτερα, είναι πραγματικά εκπληκτικό.
Φανταστείτε έναν ραδιοερασιτέχνη στην Ελλάδα.
Μπροστά του έχει έναν πομποδέκτη, ένα μικρόφωνο και μια απλή κεραία.
Η ισχύς του πομπού του είναι μόλις 5 Watts. Λιγότερη ηλεκτρική ισχύς από αυτή που καταναλώνουν αρκετοί σύγχρονοι λαμπτήρες LED.
Πατάει το PTT, μιλάει και το σήμα του, υπό κατάλληλες συνθήκες, μπορεί να ακουστεί στην Ιαπωνία, στην Αυστραλία ή στην Αμερική.Πώς γίνεται αυτό;
Πώς μπορεί ένα τόσο ασθενές σήμα να διανύσει χιλιάδες χιλιόμετρα;
Πού βρίσκεται η ενέργεια κατά τη διάρκεια του ταξιδιού;
Τι ακριβώς φεύγει από την κεραία;
Και γιατί κάποιες φορές ακούμε έναν σταθμό από την άλλη άκρη του κόσμου, ενώ δεν μπορούμε να επικοινωνήσουμε με έναν άλλο που βρίσκεται μόλις 200 χιλιόμετρα μακριά;
Ας ξεκινήσουμε από την αρχή.
1. ΤΙ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΑ ΕΚΠΕΜΠΕΙ ΜΙΑ ΚΕΡΑΙΑ;
Όταν τροφοδοτούμε μια κεραία με εναλλασσόμενο ρεύμα ραδιοσυχνότητας, δημιουργούνται χρονικά μεταβαλλόμενα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία.
Η κατάλληλη κατανομή αυτών των πεδίων επιτρέπει σε ένα μέρος της παρεχόμενης ενέργειας να απομακρύνεται από την κεραία ως ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία.
Αυτό είναι το ραδιοκύμα.
Δεν είναι ήχος.
Δεν είναι ρεύμα που ταξιδεύει μέσα στον αέρα όπως μέσα σε ένα καλώδιο.
Είναι ηλεκτρομαγνητικό κύμα που μεταφέρει ενέργεια και μπορεί να μεταφέρει πληροφορία.
Στο μακρινό πεδίο μιας κεραίας, σε μια ιδανική επίπεδη κυματική προσέγγιση, το ηλεκτρικό πεδίο E και το μαγνητικό πεδίο H είναι κάθετα μεταξύ τους και στην κατεύθυνση διάδοσης.
Η ταχύτητα διάδοσης στο κενό είναι:
c = 299.792.458 μέτρα ανά δευτερόλεπτο.
Δηλαδή περίπου 300.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο!
Αυτή είναι και η ταχύτητα του φωτός στο κενό.
Και εδώ βρίσκεται η πρώτη σημαντική αποκάλυψη:
Το φως και τα ραδιοκύματα είναι εκδηλώσεις του ίδιου φυσικού φαινομένου: της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.
Διαφέρουν κυρίως ως προς τη συχνότητα και το μήκος κύματος.
2. ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η ΣΥΧΝΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΤΙ ΤΟ ΜΗΚΟΣ ΚΥΜΑΤΟΣ;
Ας υποθέσουμε ότι εκπέμπουμε στη συχνότητα των 14,2 MHz, μέσα στη ραδιοερασιτεχνική περιοχή των 20 μέτρων.
Αυτό σημαίνει ότι το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο πραγματοποιεί 14.200.000 πλήρεις ταλαντώσεις κάθε δευτερόλεπτο.
Το μήκος κύματος υπολογίζεται από τη σχέση:
λ = c / f
Όπου:
λ = μήκος κύματος σε μέτρα
c = ταχύτητα διάδοσης σε m/s
f = συχνότητα σε Hz
Για 14,2 MHz:
λ = 299.792.458 / 14.200.000
λ ≈ 21,11 μέτρα.
Δηλαδή η απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών σημείων ίδιας φάσης του κύματος, κατά τη διεύθυνση διάδοσης στο κενό, είναι περίπου 21,11 μέτρα.
Γι' αυτό ονομάζουμε τη συγκεκριμένη ραδιοερασιτεχνική περιοχή «μπάντα των 20 μέτρων».
3. ΤΟ ΜΕΓΑΛΟ ΜΥΣΤΙΚΟ ΤΗΣ ΙΟΝΟΣΦΑΙΡΑΣ
Ας υποθέσουμε ότι η κεραία μας εκπέμπει ένα ραδιοκύμα προς τον ουρανό.
Θα χαθεί στο διάστημα;
Όχι απαραίτητα.
Σε ορισμένες περιοχές συχνοτήτων, κυρίως στα HF, τα ραδιοκύματα μπορούν να επηρεαστούν σημαντικά από την ιονόσφαιρα.
Η ιονόσφαιρα είναι μια εκτεταμένη περιοχή της ανώτερης ατμόσφαιρας, στην οποία η ηλιακή ακτινοβολία δημιουργεί ελεύθερα ηλεκτρόνια και ιόντα.
Η ηλεκτρονική πυκνότητα μεταβάλλεται με το ύψος, την ώρα, την εποχή και την ηλιακή δραστηριότητα.
Αυτές οι μεταβολές μπορούν να προκαλέσουν διάθλαση των ραδιοκυμάτων.
Υπό κατάλληλες συνθήκες, η πορεία τους καμπυλώνεται τόσο ώστε να επιστρέψουν προς την επιφάνεια της Γης.
Συχνά λέμε ότι το κύμα «ανακλάται» στην ιονόσφαιρα.
Είναι μια χρήσιμη απλοποίηση, αλλά η πραγματική φυσική διαδικασία είναι συνήθως η βαθμιαία διάθλαση μέσα στο ιονισμένο μέσο.
Το κύμα μπορεί να επιστρέψει στη Γη εκατοντάδες ή χιλιάδες χιλιόμετρα μακριά.
Με διαδοχικές διαδρομές μεταξύ ιονόσφαιρας και επιφάνειας της Γης, μπορεί να καλύψει ακόμη μεγαλύτερες αποστάσεις.
Έτσι πραγματοποιούνται πολλές υπεραστικές ραδιοερασιτεχνικές επικοινωνίες στα HF.
4. ΜΑ ΠΩΣ ΕΙΝΑΙ ΔΥΝΑΤΟΝ ΝΑ ΦΤΑΝΟΥΝ ΜΟΛΙΣ 5 WATTS;
Εδώ πρέπει να ξεκαθαρίσουμε κάτι πολύ σημαντικό.
Τα 5 Watt είναι η ισχύς εξόδου του πομπού, όχι η ισχύς που τελικά φτάνει στον μακρινό δέκτη.
Κατά τη διάδοση, η ενέργεια απλώνεται στον χώρο και εμφανίζονται πρόσθετες απώλειες.
Στον δέκτη μπορεί να φτάσει ένα απειροελάχιστο μέρος της αρχικής ισχύος.
Ας κάνουμε έναν υπολογισμό.
Έστω ότι εκπέμπουμε:
Συχνότητα: 14,2 MHz
Ισχύς: 5 W
Απόσταση: 10.000 km
Για μια ιδανική διαδρομή ελεύθερου χώρου, με ισοτροπικές κεραίες, η απώλεια διάδοσης υπολογίζεται από:
FSPL(dB) = 32,44 + 20log₁₀(fMHz) + 20log₁₀(dkm)
Αντικαθιστώντας:
FSPL ≈ 135,5 dB.
Τα 5 Watt αντιστοιχούν περίπου σε +37 dBm.
Άρα, στο συγκεκριμένο ιδανικό μοντέλο:
Pr ≈ 37 − 135,5 = −98,5 dBm.
Αυτό αντιστοιχεί περίπου σε 0,14 picowatt!
Και, όμως, ένα τέτοιο επίπεδο σήματος μπορεί να είναι αξιοποιήσιμο από έναν κατάλληλο δέκτη, ανάλογα με το εύρος ζώνης, τον θόρυβο και τον τρόπο διαμόρφωσης.
Προσοχή όμως: ο παραπάνω υπολογισμός είναι εκπαιδευτικό παράδειγμα ελεύθερου χώρου. Δεν προβλέπει την πραγματική λήψη σε μια ιονοσφαιρική διαδρομή 10.000 χιλιομέτρων. Εκεί πρέπει να συνυπολογίσουμε τη διάδοση, τις απώλειες, τις κεραίες, τις διαλείψεις και τον θόρυβο.
Η μεγάλη απόσταση δεν απαιτεί πάντοτε τεράστια ισχύ. Απαιτεί κατάλληλες συνθήκες διάδοσης, αποτελεσματικές κεραίες και έναν δέκτη ικανό να ξεχωρίσει το σήμα από τον θόρυβο.
5. ΓΙΑΤΙ ΑΚΟΥΜΕ ΤΗΝ ΙΑΠΩΝΙΑ ΑΛΛΑ ΟΧΙ ΕΝΑΝ ΣΤΑΘΜΟ ΣΤΑ 200 ΧΙΛΙΟΜΕΤΡΑ;
Εδώ βρίσκεται ένα από τα πιο ενδιαφέροντα φαινόμενα των HF.
Ένα κύμα μπορεί να φύγει από την κεραία με σχετικά μικρή γωνία ανύψωσης και να επιστρέψει στη Γη πολύ μακριά.
Ανάμεσα στον πομπό και στο πρώτο σημείο επιστροφής μπορεί να υπάρχει μια περιοχή όπου η λήψη του συγκεκριμένου κύματος είναι πολύ ασθενής ή ανύπαρκτη.
Αυτή σχετίζεται με το φαινόμενο της ζώνης παράλειψης, γνωστό ως skip zone.
Έτσι, ένας σταθμός μπορεί να πραγματοποιεί εξαιρετικές υπεραστικές επικοινωνίες και ταυτόχρονα να δυσκολεύεται να ακουστεί σε πολύ μικρότερες αποστάσεις.
Η ακριβής συμπεριφορά εξαρτάται από τη συχνότητα, τη γωνία εκπομπής, την ιονόσφαιρα και τους διαθέσιμους τρόπους διάδοσης.
Για μικρότερες αποστάσεις, σε κατάλληλες συνθήκες, μπορούμε να αξιοποιήσουμε και επικοινωνίες NVIS, με εκπομπή σε μεγάλες γωνίες ανύψωσης.
6. ΤΟ ΠΡΩΤΟ ΜΑΣ ΠΡΑΚΤΙΚΟ ΠΕΙΡΑΜΑ
Όσοι διαθέτετε δέκτη HF ή πομποδέκτη με δυνατότητα λήψης, δοκιμάστε το εξής:
Συντονιστείτε σε μια ενεργή περιοχή της μπάντας των 20 μέτρων, κατά προτίμηση σε SSB.
Παρατηρήστε τα σήματα κατά τη διάρκεια της ημέρας και επαναλάβετε την παρατήρηση κοντά στο ηλιοβασίλεμα.
Καταγράψτε:
Την ώρα και τη συχνότητα.
Τον σταθμό που ακούσατε, εφόσον αναγνωρίζεται.
Την ένδειξη S-meter.
Τις μεταβολές στην ένταση και στην ποιότητα λήψης.
Τον θόρυβο και τυχόν διαλείψεις (fading).
Συγκρίνετε τα αποτελέσματα.
Δεν είναι βέβαιο ότι θα ακούσετε μακρινούς σταθμούς σε κάθε δοκιμή. Ακριβώς αυτή η μεταβλητότητα είναι μέρος της επιστήμης της διάδοσης.
Για εκπομπή απαιτούνται η κατάλληλη ραδιοερασιτεχνική άδεια και η τήρηση των ισχυόντων κανονισμών.
7. Η ΠΡΩΤΗ ΜΑΣ ΤΕΧΝΙΚΗ ΠΡΟΚΛΗΣΗ
Θέλω τώρα να σας βάλω ένα ερώτημα.
Έχουμε δύο ραδιοερασιτέχνες που εκπέμπουν στην ίδια συχνότητα, με ίδιες κεραίες και παρόμοιες συνθήκες διάδοσης.
Ο πρώτος εκπέμπει με 5 Watts.
Ο δεύτερος με 100 Watts.
Πόσα dB ισχυρότερο είναι το σήμα του δεύτερου, εφόσον όλες οι υπόλοιπες συνθήκες παραμένουν ίδιες;
Και μια δεύτερη, δυσκολότερη ερώτηση:
Αυτό σημαίνει απαραίτητα ότι ο δεύτερος θα ακούγεται πολύ καλύτερα στον μακρινό δέκτη;
Θέλω να δω τις απαντήσεις σας, αλλά κυρίως το σκεπτικό σας.
Δεν μας ενδιαφέρει απλώς να βρούμε έναν αριθμό.
Μας ενδιαφέρει να κατανοήσουμε τη φυσική πίσω από αυτόν.
ΚΛΕΙΝΟΝΤΑΣ ΤΟ ΠΡΩΤΟ ΜΑΣ ΜΑΘΗΜΑ
Την επόμενη φορά που θα ανοίξετε τον πομποδέκτη σας και θα ακούσετε μια φωνή από μια μακρινή χώρα, σκεφτείτε για λίγο τι πραγματικά συμβαίνει.
Μια πληροφορία μετατράπηκε σε ηλεκτρικό σήμα.
Το σήμα διαμόρφωσε ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα.
Το κύμα διαδόθηκε στον χώρο, επηρεάστηκε από το περιβάλλον και έφτασε στην κεραία σας.
Ο δέκτης σας κατάφερε να ανακτήσει την πληροφορία μέσα από ένα περιβάλλον γεμάτο θόρυβο και παρεμβολές.
Και εσείς ακούσατε μια ανθρώπινη φωνή.
Αυτός είναι ο κόσμος των ραδιοεπικοινωνιών.
Ένας κόσμος όπου η φυσική, τα μαθηματικά, η ηλεκτρονική και η ανθρώπινη επικοινωνία συναντιούνται.
Και εμείς μόλις αρχίσαμε να τον εξερευνούμε.
Στο επόμενο μάθημα: Πώς δημιουργείται ένα ραδιοκύμα; Τι πραγματικά συμβαίνει στα ηλεκτρόνια μιας κεραίας όταν πατάμε το PTT;
Ο Κόσμος του Ηλεκτρονικού
Ραδιοερασιτεχνική Ακαδημία - Μάθημα 1/100
Πώς μπορεί ένας πομπός 5 Watts να ακουστεί στην άλλη άκρη του πλανήτη;
Αγαπητοί φίλοι και συνάδελφοι,
Σήμερα ξεκινάμε το πρώτο μάθημα της νέας μας εκπαιδευτικής σειράς για τον ραδιοερασιτεχνισμό.
Και θέλω να ξεκινήσουμε με κάτι που πολλοί θεωρούμε δεδομένο, αλλά που, αν το σκεφτούμε λίγο βαθύτερα, είναι πραγματικά εκπληκτικό.
Φανταστείτε έναν ραδιοερασιτέχνη στην Ελλάδα.
Μπροστά του έχει έναν πομποδέκτη, ένα μικρόφωνο και μια απλή κεραία.
Η ισχύς του πομπού του είναι μόλις 5 Watts. Λιγότερη ηλεκτρική ισχύς από αυτή που καταναλώνουν αρκετοί σύγχρονοι λαμπτήρες LED.
Πατάει το PTT, μιλάει και το σήμα του, υπό κατάλληλες συνθήκες, μπορεί να ακουστεί στην Ιαπωνία, στην Αυστραλία ή στην Αμερική.Πώς γίνεται αυτό;
Πώς μπορεί ένα τόσο ασθενές σήμα να διανύσει χιλιάδες χιλιόμετρα;
Πού βρίσκεται η ενέργεια κατά τη διάρκεια του ταξιδιού;
Τι ακριβώς φεύγει από την κεραία;
Και γιατί κάποιες φορές ακούμε έναν σταθμό από την άλλη άκρη του κόσμου, ενώ δεν μπορούμε να επικοινωνήσουμε με έναν άλλο που βρίσκεται μόλις 200 χιλιόμετρα μακριά;
Ας ξεκινήσουμε από την αρχή.
1. ΤΙ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΑ ΕΚΠΕΜΠΕΙ ΜΙΑ ΚΕΡΑΙΑ;
Όταν τροφοδοτούμε μια κεραία με εναλλασσόμενο ρεύμα ραδιοσυχνότητας, δημιουργούνται χρονικά μεταβαλλόμενα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία.
Η κατάλληλη κατανομή αυτών των πεδίων επιτρέπει σε ένα μέρος της παρεχόμενης ενέργειας να απομακρύνεται από την κεραία ως ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία.
Αυτό είναι το ραδιοκύμα.
Δεν είναι ήχος.
Δεν είναι ρεύμα που ταξιδεύει μέσα στον αέρα όπως μέσα σε ένα καλώδιο.
Είναι ηλεκτρομαγνητικό κύμα που μεταφέρει ενέργεια και μπορεί να μεταφέρει πληροφορία.
Στο μακρινό πεδίο μιας κεραίας, σε μια ιδανική επίπεδη κυματική προσέγγιση, το ηλεκτρικό πεδίο E και το μαγνητικό πεδίο H είναι κάθετα μεταξύ τους και στην κατεύθυνση διάδοσης.
Η ταχύτητα διάδοσης στο κενό είναι:
c = 299.792.458 μέτρα ανά δευτερόλεπτο.
Δηλαδή περίπου 300.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο!
Αυτή είναι και η ταχύτητα του φωτός στο κενό.
Και εδώ βρίσκεται η πρώτη σημαντική αποκάλυψη:
Το φως και τα ραδιοκύματα είναι εκδηλώσεις του ίδιου φυσικού φαινομένου: της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.
Διαφέρουν κυρίως ως προς τη συχνότητα και το μήκος κύματος.
2. ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η ΣΥΧΝΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΤΙ ΤΟ ΜΗΚΟΣ ΚΥΜΑΤΟΣ;
Ας υποθέσουμε ότι εκπέμπουμε στη συχνότητα των 14,2 MHz, μέσα στη ραδιοερασιτεχνική περιοχή των 20 μέτρων.
Αυτό σημαίνει ότι το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο πραγματοποιεί 14.200.000 πλήρεις ταλαντώσεις κάθε δευτερόλεπτο.
Το μήκος κύματος υπολογίζεται από τη σχέση:
λ = c / f
Όπου:
λ = μήκος κύματος σε μέτρα
c = ταχύτητα διάδοσης σε m/s
f = συχνότητα σε Hz
Για 14,2 MHz:
λ = 299.792.458 / 14.200.000
λ ≈ 21,11 μέτρα.
Δηλαδή η απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών σημείων ίδιας φάσης του κύματος, κατά τη διεύθυνση διάδοσης στο κενό, είναι περίπου 21,11 μέτρα.
Γι' αυτό ονομάζουμε τη συγκεκριμένη ραδιοερασιτεχνική περιοχή «μπάντα των 20 μέτρων».
3. ΤΟ ΜΕΓΑΛΟ ΜΥΣΤΙΚΟ ΤΗΣ ΙΟΝΟΣΦΑΙΡΑΣ
Ας υποθέσουμε ότι η κεραία μας εκπέμπει ένα ραδιοκύμα προς τον ουρανό.
Θα χαθεί στο διάστημα;
Όχι απαραίτητα.
Σε ορισμένες περιοχές συχνοτήτων, κυρίως στα HF, τα ραδιοκύματα μπορούν να επηρεαστούν σημαντικά από την ιονόσφαιρα.
Η ιονόσφαιρα είναι μια εκτεταμένη περιοχή της ανώτερης ατμόσφαιρας, στην οποία η ηλιακή ακτινοβολία δημιουργεί ελεύθερα ηλεκτρόνια και ιόντα.
Η ηλεκτρονική πυκνότητα μεταβάλλεται με το ύψος, την ώρα, την εποχή και την ηλιακή δραστηριότητα.
Αυτές οι μεταβολές μπορούν να προκαλέσουν διάθλαση των ραδιοκυμάτων.
Υπό κατάλληλες συνθήκες, η πορεία τους καμπυλώνεται τόσο ώστε να επιστρέψουν προς την επιφάνεια της Γης.
Συχνά λέμε ότι το κύμα «ανακλάται» στην ιονόσφαιρα.
Είναι μια χρήσιμη απλοποίηση, αλλά η πραγματική φυσική διαδικασία είναι συνήθως η βαθμιαία διάθλαση μέσα στο ιονισμένο μέσο.
Το κύμα μπορεί να επιστρέψει στη Γη εκατοντάδες ή χιλιάδες χιλιόμετρα μακριά.
Με διαδοχικές διαδρομές μεταξύ ιονόσφαιρας και επιφάνειας της Γης, μπορεί να καλύψει ακόμη μεγαλύτερες αποστάσεις.
Έτσι πραγματοποιούνται πολλές υπεραστικές ραδιοερασιτεχνικές επικοινωνίες στα HF.
4. ΜΑ ΠΩΣ ΕΙΝΑΙ ΔΥΝΑΤΟΝ ΝΑ ΦΤΑΝΟΥΝ ΜΟΛΙΣ 5 WATTS;
Εδώ πρέπει να ξεκαθαρίσουμε κάτι πολύ σημαντικό.
Τα 5 Watt είναι η ισχύς εξόδου του πομπού, όχι η ισχύς που τελικά φτάνει στον μακρινό δέκτη.
Κατά τη διάδοση, η ενέργεια απλώνεται στον χώρο και εμφανίζονται πρόσθετες απώλειες.
Στον δέκτη μπορεί να φτάσει ένα απειροελάχιστο μέρος της αρχικής ισχύος.
Ας κάνουμε έναν υπολογισμό.
Έστω ότι εκπέμπουμε:
Συχνότητα: 14,2 MHz
Ισχύς: 5 W
Απόσταση: 10.000 km
Για μια ιδανική διαδρομή ελεύθερου χώρου, με ισοτροπικές κεραίες, η απώλεια διάδοσης υπολογίζεται από:
FSPL(dB) = 32,44 + 20log₁₀(fMHz) + 20log₁₀(dkm)
Αντικαθιστώντας:
FSPL ≈ 135,5 dB.
Τα 5 Watt αντιστοιχούν περίπου σε +37 dBm.
Άρα, στο συγκεκριμένο ιδανικό μοντέλο:
Pr ≈ 37 − 135,5 = −98,5 dBm.
Αυτό αντιστοιχεί περίπου σε 0,14 picowatt!
Και, όμως, ένα τέτοιο επίπεδο σήματος μπορεί να είναι αξιοποιήσιμο από έναν κατάλληλο δέκτη, ανάλογα με το εύρος ζώνης, τον θόρυβο και τον τρόπο διαμόρφωσης.
Προσοχή όμως: ο παραπάνω υπολογισμός είναι εκπαιδευτικό παράδειγμα ελεύθερου χώρου. Δεν προβλέπει την πραγματική λήψη σε μια ιονοσφαιρική διαδρομή 10.000 χιλιομέτρων. Εκεί πρέπει να συνυπολογίσουμε τη διάδοση, τις απώλειες, τις κεραίες, τις διαλείψεις και τον θόρυβο.
Η μεγάλη απόσταση δεν απαιτεί πάντοτε τεράστια ισχύ. Απαιτεί κατάλληλες συνθήκες διάδοσης, αποτελεσματικές κεραίες και έναν δέκτη ικανό να ξεχωρίσει το σήμα από τον θόρυβο.
5. ΓΙΑΤΙ ΑΚΟΥΜΕ ΤΗΝ ΙΑΠΩΝΙΑ ΑΛΛΑ ΟΧΙ ΕΝΑΝ ΣΤΑΘΜΟ ΣΤΑ 200 ΧΙΛΙΟΜΕΤΡΑ;
Εδώ βρίσκεται ένα από τα πιο ενδιαφέροντα φαινόμενα των HF.
Ένα κύμα μπορεί να φύγει από την κεραία με σχετικά μικρή γωνία ανύψωσης και να επιστρέψει στη Γη πολύ μακριά.
Ανάμεσα στον πομπό και στο πρώτο σημείο επιστροφής μπορεί να υπάρχει μια περιοχή όπου η λήψη του συγκεκριμένου κύματος είναι πολύ ασθενής ή ανύπαρκτη.
Αυτή σχετίζεται με το φαινόμενο της ζώνης παράλειψης, γνωστό ως skip zone.
Έτσι, ένας σταθμός μπορεί να πραγματοποιεί εξαιρετικές υπεραστικές επικοινωνίες και ταυτόχρονα να δυσκολεύεται να ακουστεί σε πολύ μικρότερες αποστάσεις.
Η ακριβής συμπεριφορά εξαρτάται από τη συχνότητα, τη γωνία εκπομπής, την ιονόσφαιρα και τους διαθέσιμους τρόπους διάδοσης.
Για μικρότερες αποστάσεις, σε κατάλληλες συνθήκες, μπορούμε να αξιοποιήσουμε και επικοινωνίες NVIS, με εκπομπή σε μεγάλες γωνίες ανύψωσης.
6. ΤΟ ΠΡΩΤΟ ΜΑΣ ΠΡΑΚΤΙΚΟ ΠΕΙΡΑΜΑ
Όσοι διαθέτετε δέκτη HF ή πομποδέκτη με δυνατότητα λήψης, δοκιμάστε το εξής:
Συντονιστείτε σε μια ενεργή περιοχή της μπάντας των 20 μέτρων, κατά προτίμηση σε SSB.
Παρατηρήστε τα σήματα κατά τη διάρκεια της ημέρας και επαναλάβετε την παρατήρηση κοντά στο ηλιοβασίλεμα.
Καταγράψτε:
Την ώρα και τη συχνότητα.
Τον σταθμό που ακούσατε, εφόσον αναγνωρίζεται.
Την ένδειξη S-meter.
Τις μεταβολές στην ένταση και στην ποιότητα λήψης.
Τον θόρυβο και τυχόν διαλείψεις (fading).
Συγκρίνετε τα αποτελέσματα.
Δεν είναι βέβαιο ότι θα ακούσετε μακρινούς σταθμούς σε κάθε δοκιμή. Ακριβώς αυτή η μεταβλητότητα είναι μέρος της επιστήμης της διάδοσης.
Για εκπομπή απαιτούνται η κατάλληλη ραδιοερασιτεχνική άδεια και η τήρηση των ισχυόντων κανονισμών.
7. Η ΠΡΩΤΗ ΜΑΣ ΤΕΧΝΙΚΗ ΠΡΟΚΛΗΣΗ
Θέλω τώρα να σας βάλω ένα ερώτημα.
Έχουμε δύο ραδιοερασιτέχνες που εκπέμπουν στην ίδια συχνότητα, με ίδιες κεραίες και παρόμοιες συνθήκες διάδοσης.
Ο πρώτος εκπέμπει με 5 Watts.
Ο δεύτερος με 100 Watts.
Πόσα dB ισχυρότερο είναι το σήμα του δεύτερου, εφόσον όλες οι υπόλοιπες συνθήκες παραμένουν ίδιες;
Και μια δεύτερη, δυσκολότερη ερώτηση:
Αυτό σημαίνει απαραίτητα ότι ο δεύτερος θα ακούγεται πολύ καλύτερα στον μακρινό δέκτη;
Θέλω να δω τις απαντήσεις σας, αλλά κυρίως το σκεπτικό σας.
Δεν μας ενδιαφέρει απλώς να βρούμε έναν αριθμό.
Μας ενδιαφέρει να κατανοήσουμε τη φυσική πίσω από αυτόν.
ΚΛΕΙΝΟΝΤΑΣ ΤΟ ΠΡΩΤΟ ΜΑΣ ΜΑΘΗΜΑ
Την επόμενη φορά που θα ανοίξετε τον πομποδέκτη σας και θα ακούσετε μια φωνή από μια μακρινή χώρα, σκεφτείτε για λίγο τι πραγματικά συμβαίνει.
Μια πληροφορία μετατράπηκε σε ηλεκτρικό σήμα.
Το σήμα διαμόρφωσε ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα.
Το κύμα διαδόθηκε στον χώρο, επηρεάστηκε από το περιβάλλον και έφτασε στην κεραία σας.
Ο δέκτης σας κατάφερε να ανακτήσει την πληροφορία μέσα από ένα περιβάλλον γεμάτο θόρυβο και παρεμβολές.
Και εσείς ακούσατε μια ανθρώπινη φωνή.
Αυτός είναι ο κόσμος των ραδιοεπικοινωνιών.
Ένας κόσμος όπου η φυσική, τα μαθηματικά, η ηλεκτρονική και η ανθρώπινη επικοινωνία συναντιούνται.
Και εμείς μόλις αρχίσαμε να τον εξερευνούμε.
Στο επόμενο μάθημα: Πώς δημιουργείται ένα ραδιοκύμα; Τι πραγματικά συμβαίνει στα ηλεκτρόνια μιας κεραίας όταν πατάμε το PTT;
Ο Κόσμος του Ηλεκτρονικού
Ραδιοερασιτεχνική Ακαδημία - Μάθημα 1/100
