Тропосферное прохождение (”Тропо”)
Напомним, что возможность приема электромагнитной энергии за горизонтом в УКВ диапазонах обусловливается большинстве случаев рефракцией (искривлением) траектории радиолуча в сторону Земли (положительная рефракция). При определенных метеоусловиях происходит очень сильное искривление траектории, которое приводит к образованию сверхрефракции — волноводному распространению радиолуча на расстояние, во много раз превышающее расстояние прямой видимости.
Гораздо чаще, т. е. при обычных метеоусловиях, имеет место лишь небольшая положительная рефракция, которая может увеличить дальность связи по сравнению с прямой видимостью всего лишь примерно на 15%. Однако ультракоротковолновики хорошо знают, что связи в пределах 150...200 км (это в несколько раз больше расстояния прямой видимости) возможны в любое время, даже при неблагоприятной метеообстановке, когда искривление радиолуча происходит в противоположную от Земли сторону (отрицательная рефракция). В случае «стандартной» тропосферы удается проводить связи в радиусе 200...300 км. Объясняется это рассеиванием УКВ на неоднородностях тропосферы, представляющих собой некоторые объемы воздушной среды, где давление, влажность и температуры отличаются от всей массы воздуха. Радиолокационными методами установлено, что наиболее интенсивно рассеивание происходит на высотах от 0, 8 до 1, 5 км.
Коэффициент рефракции в тропосфере зависит от того, как меняется с высотой температура, давление и влажность воздуха. Увеличению его способствует повышенное давление (антициклон), а также температурная инверсия - ситуация, когда температура воздуха с высотой не понижается, а повышается. Наблюдается чаще в ночное время и утренние часы. Повышенная рефракция дает возможность проводить связи на расстояния 100…400 км станциям с ERP порядка 10. Иногда коэффициент рефракции достигает такой величины, что волна, ”загибаясь” в тропосфере, падает на поверхность земли, отражается от нее, и повторяет такие скачки многократно (сверхрефракция). Говорят, что в тропосфере образуется волноводный канал. При этом дальность связи может достигать нескольких тысяч километров. Необходимая энергетика обычно выше, чем в случае простой рефракции, но может быть весьма различной в каждом конкретном случае. Вращение плоскости поляризации также незначительно.
Наиболее резкое изменение параметров тропосферы происходит при перемещении так называемых атмосферных фронтов, разделяющих воздушные массы, обладающие общими свойствами. Если теплые воздушные массы перемещаются в сторону холодных и соответственно начинается потепление, то такой фронт называют теплым. При холодном фронте перемещение происходит в обратном порядке. В силу циркуляционных особенностей в циклоне холодные фронты перемещаются, как правило, быстрее теплых, что приводит к окклюзии (смыканию) фронтов. Забегая вперед, отметим, что значительное большинство дальних тропосферных прохождений, зафиксированных ультракоротковолновиками за последние два года можно объяснить именно перемещением атмосферных фронтов.
Как мы уже говорили, обнаружить дальнее тропосферное прохождение иногда бывает нелегко, особенно в районах с малым числом УКВ станций. Ультракоротковолновики обычно используют два метода обнаружения прохождения — активный и пассивный. Первый заключается в передаче длительных CQ с периодическим прослушиванием эфира и постепенным изменением направления антенны. При втором радиолюбители держат включенным свои приемники, настроенные на какие-нибудь популярные частоты, например на частоту 144.300 МГц. Пассивный метод менее эффективен, но более удобен, поскольку при этом можно заниматься каким-либо другими делами.
”Аврора”
”Аврора” - отражение радиоволн от приполярных областей ионосферы во время магнитных бурь. Поскольку спектр сигнала существенно меняется, телеграф является существенно более предпочтительным. Сигнал принимается в виде характерного ”шипения”. От силы возмущения зависит, насколько далеко на юг распространится область, в которой наблюдается прохождение. Если для северных областей это достаточно частое явление, то границ Украины ”аврора” достигает 1-2 раза в год. Наиболее вероятное время суток - 14-17 и 21-24 UT.
Иногда признаком ”Авроры” является появление на КВ диапазонах северных станций с искаженным, ”шипящим” тоном (на фоне общего ухудшения прохождения). Необходимым ERP можно считать уровень 25-30 dB. Антенну, как правило, следует направлять на север, с отклонениями до 30 град. В отличие от предыдущих случаев, поляризация может существенно меняться, хотя существует мнение, что использование одинаковой поляризации обоими корреспондентами предпочтительно.
Спорадическое (Es) прохождение
Спорадическое (Es) прохождение возникает при образовании в ионосфере (слой E) под влиянием интенсивной солнечной радиации ”облаков” с МПЧ, превышающей 144 MHz. Наиболее вероятное время года - с мая по август, время суток - со второй половины светового дня до полуночи. Более вероятно в южных районах, где чаще всего и происходит формирование ”облаков”, которые затем могут перемещаться на север. Отличается чрезвычайно малым затуханием при расстояниях между корреспондентами 1-2 тысячи километров. Шансы на проведение дальних связей имеют даже те станции, ERP которых меньше 10 dB. Известны случаи установления сверхдальних связей при помощи портативных радиостанций. Обнаружить приближение ”спорадика” можно по появлению дальних радиостанций в УКВ вещательных диапазонах или сигналов дальних телецентров на 2-12 каналах. Поляризация не сохраняется. С целью экономии времени лучше использовать SSB или FM.
Es довольно часто можно наблюдать на КВ (многие знакомы с случаями, когда радиостанции, находящиеся в «мертвой» зоне -300 – 700 км. на ВЧ диапазонах, вдруг начинают проходить с оглушительной громкостью). С увеличением максимально применимой частоты (МПЧ или MUF) возможен прием дальних телецентров на 1-м – 2-м ТВ каналах. При дальнейшем подъеме МПЧ в вещательном ФМ диапазоне OIRT (68 – 74 МГц) проходят дальние радиостанции бывших республик СССР и стран Восточной Европы. Если МПЧ подымится еще выше, то может открыться европейский ФМ диапазон (88 – 108 МГц).
Какова скорость роста МПЧ? Она может быть разной. Могут появиться станции на 1-м ТВ канале или на любительском диапазоне 50 МГц и через 10 – 15 минут откроется диапазон 88 – 108 МГц. Еще минут через 5 – 10 откроется «двойка». А может (что самое неприятное)открыться 50 МГц, затем МПЧ очень медленно поднимется до 100МГц и будет несколько часов находиться на этом уровне. При этом до 144 МГц прохождение так и не дойдет.
Для контроля, за ростом МПЧ можно использовать телевизор с наружной антенной, настроенный на 1-й – 5-й каналы, вещательный ФМ приемник диапазонов 68 – 74 и 88 – 108 МГц тоже с наружной антенной (можно использовать антенны КВ диапазонов). Если МПЧ очень высокая, то в диапазоне 88 – 108 МГц начинают проходить довольно близкие вещательные станции, расположенные на расстоянии 700 – 1000 км.
При высокой МПЧ необходимо по вещательному приемнику определить направление, откуда идет прохождение и периодически передавать CQ и слушать на вызывной частоте 144.300 SSB, CW и 145.500 FM (CW частота 144.050 в настоящее время используется очень редко). Если Вам повезло и «двойка» все-таки открылась, то при проведении QSO очень кратко передайте только самую необходимую информацию – RS(T) и несколько раз свой WW локатор, т.к. прохождение может быть очень коротким – всего несколько минут. Краткость необходима и при более длительных прохождениях – это позволит Вам провести больше QSO и дать свой «квадрат» большему числу радиолюбителей.
Для работы через Es вполне подойдет довольно простая аппаратура. Мощности в несколько Ватт и антенны диполь или GP вполне достаточно для проведения связей на 1000 и более километров.
