Главная >  Распространение радиоволн 

1 2 [ 3 ] 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

1.4. ДОЛГОСРОЧНОЕ И МЕСЯЧНОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ МАКСИМАЛЬНО ПРИМЕНИМЫХ ЧАСТОТ

-!4м

-20м

В журнале Радио в разделе CQ-U ежемесячно публикуется прогноз прохождения радиоволн на высокочастотных любительских диапазонах (14-28 МГц). Этот прогноз представляет собой выполненный на ЭВМ расчет максимально применимых част()т (МПЧ) при многоскачковом распространении радиоволн с отражением от слоя и от Земли (рис. 1.5). При расчете МПЧ принимаются во внимание сезонные и широтные распределения электронной концентрации в ионосфере и прогноз солнечной активности в сглаженных

числах Вольфа. Расчет трасс производится за несколько месяцев до получения журнала подписчиками, поэтому прогноз (точнее, оценка) солнечной активности может отличаться от той, которая реально сложится в прогнозируемом месяце. При значительной ошибке прогноз может оказаться завышенным или заниженным. Скорректировать прогноз (хотя бы качественно) можно, используя уточненное число Вольфа.

Прогноз для нескольких районов СССР представлен в виде таблицы (рис. 1.6). Ее левая часть содержит азимут угла поворота антенны (с точностью до одного градуса) и префиксы позывных конечных и промежуточных (для каждого скачка) точек трассы. Для удобства пользования трассы, пересекающие полярную шапку, помечены буквой П, авроральную зону - буквой А. В клетках, полученных при пересечении вертикальных граф (время UT) и горизонтальных строк (радиотрасса), приведены диапазоны, на которых возможна связь с конечным и любым промежуточным пунктом. Если ожидается, что связь в каком-то диапазоне будет неустойчивой, то в таблице его выделяют либо цветом, либо вывороткой . Во всех случаях, когда рекомендуется ВЧ диапазон, возможна работа и в более низкочастотном. Однако необходимо учитывать, что работа в более высокочастотном диапазоне энергетически выгоднее.

Отражающая способность слоя Fa изменяется каждый месяц, поэтому МПЧ для начала и конца месяца могут быть различны Прогноз прохождения радиоволн рассчитывается на середину месяца; для большей точности в начале и конце месяца его нужно корректировать

20 15

8 7 6

О 2 4

в 8 Ю 12 П 16 18 20 22 24 время, MSH

Рнс 1 5 Расчет на ЭВМ прогноза МПЧ для трассы Иркутск - Сидней иа январь 1989 г. (три скачка по 3 530 км каждый)

Время

;ik.

Рис 16 Образец иро1иоза прохождения радиоволи, публикуемый в журнале Радио

(для Москвы иа июнь 1987 г.)

с учетом прогноза на следующий месяц. Поясним это на примере. Допустим, на трассе Москва - Сидней (рис. 1.6) в 6UT на март указан штриховой линией диапазон 21 МГц (связь неустойчива). А на апрель в это же время прогнозируется связь только в диапазоне 14 МГц. Здесь с большой уверенностью можно сказать, что в конце марта прохождения в диапазоне 21 МГц не будет. Такую коррекцию особенно полезно делать в периоды равноденствия (март - апрель, сентябрь - октябрь), когда сезонные изменения ионизации слоя Fj особенно велики.



Прогноз прохождения радиоволн справедлив для бпокойного состояния ионосферы. Его коррекцию для возмущенных дней необходимо делать самим радиолюбителям с учетом прогнозируемого состояния магнитного поля и расположения конкретной трассы связи.

1.5. ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ НА ОТДЕЛЬНЫХ ЛЮБИТЕЛЬСКИХ КВ ДИАПАЗОНАХ

Опытные радиолюбители знают, на каких диапазонах, когда, с какими районами и странами удобнее всего работать. Дать же подобные рекомендации начинающим коротковолновикам практически невозможно, так как трудно учесть все особенности распространения радиоволн для каждого конкретного географического района. Однако существуют некоторые общие характеристики любительских КВ диапазонов, с которыми полезно познакомиться.

Диапазон 160 м (1830... 1930 кГц). Самый длинноволновый диапазон - ночной, так как днем связь возможна только поверхностной волной на расстояние 50...60 км (это расстояние может быть существенно больще, если трасса связи проходит над водной поверхностью). Ночью дальность связи может превыщать 1000 км. Зимой в период минимума солнечной активности возможны связи на расстояние в несколько тысяч километров. Летом на этом диапазоне очень сильные атмосферные помехи, и связь затруднена.

Диапазон 80 м (3500...3800 кГц). Днем на этом диапазоне возможна связь на 300... 400 км. Как и в диапазоне 160 м, здесь летом много атмосферных помех. Зимней ночью, особенно в период минимума солнечной активности, обычно связь на 5...7 тыс. км, а иногда и более. В это время особенно хорошо проходит связь над водной поверхностью.

Диапазон 40 м (7000...7100 кГц). Этот диапазон по своим характеристикам схож с диапазоном 80 м, но здесь меньше атмосферных помех, чем в диапазонах 160 и 80 м. Поэтому и днем, и ночью здесь возможна связь на большие расстояния (днем до 2 тыс. км, а при хорошем прохождении и больше). Зимней ночью возможны связи на многие тысячи километров через ночную сторону Земли.

В диапазонах 160, 80 и 40 м существует явление дальнего прохождения, при котором возможна связь со станциями, расположенными на другой стороне земного шара. Это прохождение непродолжительное, бывает во время восхода и захода Солнца и связано с резким наклоном (изменением высоты) слоя Fj, способствующим выведению к Земле волны из часто образующегося на ночной стороне в ионосфере волновода между слоями Fj и Е. Обычно в диапазоне 160 м это прохождение длится несколько минут, в диапазоне 80 м - около 30 мин н в дипазоне 40 м - час или больше. А так как МПЧ волновода редко бывает высокой, то соответственно это прохождение чаще появляется в диапазоне 160 м, чем в диапазоне 40 м. Наилучшие условия для ввода и вывода волны из ионосферного волновода образуются в период магнитных бурь. Поэтому обычно в эти дни прохождение в диапазоне 20 м нли отсутствует совсем, или очень плохое.

Диапазон 30 м (10 100... 10 150 кГц). Этот диапазон относительно недавно передай радиолюбителям (на вторичной основе). Большого опыта работы в этом диапазоне еще нет. Профессиональные связисты считают его пригодным для связи в любое время суток вне зависимости от сезона. Солнечная активность относительно мало влияет на отражение волн этого диапазона. В период минимума активности Солнца частоты диапазона отражаются от ионосферы. Слой D даже при сильной ионизации практически не оказывает существенного влияния на поглощение сигнала.

Диапазон 20 м (14 ООО...14 350 кГц). Этот диапазон самый популярный среди радиолюбителей для работы с DX. Однако для местных связей он не очень удобен из-за затухания поверхностной волны. В период высокой солнечной активности на нем можно работать с дальними станциями практически круглосуточно, а в период минимальной активности Солнца - только в дневные часы. Для устойчивых дальних связей здесь еще имеет значение и то обстоятельство, что, в отличие от НЧ диапазонов, на диапазоне 20 м широко применяются вращающиеся направленные антенны.

Диапазон 15 м (21 ООО...21 450 кГц). Прохождение иа этом диапазоне существенно зависит от уровня солнечной активности - во время максимума проведение связи возможно большую часть суток. В этом диапазоне можно легко организовать устойчивую связь с удаленной станцией (например, Австралией), что в это же время затруднительно сделать на диапазоне 20 м, где сигнал не так устойчив, и помех больше. В период низкой солнечной активности прохождение на этом диапазоне наблюдается только днем и непродолжительно.

Диапазон 10 м (28 ООО...29 700 кГц). Самый высокочастотный любительский КВ диапазон, прохождение на котором сильно зависит от уровня солнечной активности - в период минимума связь на дальние расстояния невозможна. При средней солнечной активности (где-то в середине цикла) связь возможна только в дневное время зимой. А в период максимальной активности Солнца с DX станциями можно работать до позднего вечера. Этот диа-



пазон охотно используют радиолюбители для местных связей, несмотря на большое затухание поверхностной волны. Здесь практически нет атмосферных и индустриальных помех.

В диапазонах 15 и Юм возможно прохождение сигнала, связанное с отражением волны от Ед-образований. Как правило, в средних широтах это чаще случается в летнее время и не не зависит от уровня солнечной активности. Обычно это односкачковое отражение (два скачка бывает реже, при очень сильной ионизации). А так как высота Eg около 100 км, то и длина одного скачка меньше, чем при отражении от слоя Fj, и может достигать до 2000 км (до 4000 км для двух скачков). Это прохождение обычно кратковременно, ио бывают дни, когда оно длится по много часов подряд.

2. ПРИЕМОПЕРЕДАЮЩАЯ АППАРАТУРА

2.1. КОРОТКОВОЛНОВЫЕ ПРИЕМНИКИ ЛЮБИТЕЛЬСКИХ РАДИОСТАНЦИЙ

2.1.1. Требования к приемникам

Приемные устройства характеризуются следующими параметрами: диапазоном принимаемых частот, видом принимаемого сигнала, чувствительностью, избирательностью, диапазоном частот и мощностью выходного сигнала.

Приемник любительской КВ станции должен работать во всех отведенных радиолюбителям диапазонах. Даже если радиостанция работает иа передачу только на части любительских диапазонов, желательно иметь возможность прослушивать и остальные диапазоны. Поэтому КВ приемник любительской радиостанции должен обеспечивать прием сигналов в следующих диапазонах частот (с учетом обеспечения приема иа участках любительских диапазонов, в которых советские радиолюбители иа передачу не работают): 1800...2000, 3500... 4000, 7000...7300, 10 100...10 150, 14 ООО...14 350, 18 068...18 168, 21 ООО...21 450, 24 890... 24 990, 28 ООО...29 700 кГц.

При создании КВ приемника можно учесть и возможность приема радиовещательных станций, которые работают в следующих диапазонах частот: 5950...6200, 7100...7300, 9500... 9775, И 700... И 975, 15 100...15 450, 17 700...17 900, 21 450...21 750 и 25 600...26 100 кГц.

Любительские радиостанции при работе телеграфом и приеме сигналов на слух используют незатухающие колебания (CW). При работе телефоном в основном используется однополосная модуляция (SSB) и редко обычная амплитудная модуляция (AM). Радиовещание на КВ ведется в основном с AM.

Таким образом, любительский КВ приемник должен обеспечивать прием сигналов CW, SSB и (ие обязательно) AM. Режим SSB обеспечивает также и прием любительского телетайпа (RTTY).

Чувствительность приемника определяется минимальным напряжением сигнала на его входе (в микровольтах), необходимого для получения на его выходе вполне определенного соотношения сигнал-шум. Радиолюбители измеряют чувствительность прн отношении сигнал-шум, равном 10 дБ, причем уровень шума определяется при подключении к входу приемника вместо антенны эквивалентного сопротивления (50 или 75 Ом). Для определения требований к чувствительности можно пользоваться табл. 2.1, из которой следует, что для приема сигналов слабых станций чувствительность должна быть не хуже 0,5... 1 мкВ.

Способность приемника принимать только выбранный сигнал определяется его избирательностью. Различают односигнальиую и многосигнальную избирательности.

Односигнальная избирательность определяется только характеристикой избирательного элемента приемника - его фильтра основной селекции. Радиолюбителям доступны эффективные фильтры, электромеханические и кварцевые. Коэффициент прямоугольности (отношение полосы пропускания фильтра по уровню 6 дБ к полосе пропускания по уровню 60 дБ) у электромеханических фильтров не хуже 1,7, а у кварцевых - не хуже 2.

Многосигнальная избирательность определяется способностью приемника выделять нужный сигнал при одновременном воздействии на его вход нескольких сигналов, частоты которых лежат за полосой пропускания фильтра основной селекции. При недостаточной линейности тракта приемника до фильтра основной селекции мощные сигналы, сами не попадающие в полосу пропускания этого фильтра, могут дать комбинационные составляющие, которые попадут в его полосу пропускания.

Полоса частот, занимаемая сигналом CW, измеряется десятками или (при очень боль-1НИХ скоростях передачи) сотнями герц. Для приема сигналов SSB необходима полоса про-



1 2 [ 3 ] 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40