适合刚开始DX的你:为什么现在,我们都说“传播不好”?(上)

玩无线电,先玩机器、再玩天线、最后呢?最后可能是玩“天文地理”了。对于精彩缤纷的短波传播来说,机器、天线对于通联效果的影响固然重要,但是他们完全无法和幕后的“大老板”比拼,这个“大老板”就是前面我们说过的“天文地理”。

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电离层

电离层在我们进行HF和部分VHF超视距通信中起到了举足轻重的作用。简单的来说,电离层是地球大气层中一层富含有带电粒子的空间,在这空间中的带电粒子将会对我们发射到空中的射频信号产生弯曲作用。有些电波被弯折了一个较小的角度,仍然射穿大气层跑到了宇宙空间中,而另一些则被电离层弯折了很大的角度,重新射向大地被其他的无线电台接收。从而能够实现远距离的通信。

电离层中的带电粒子是因为太阳的辐射而产生的。太阳所发出的辐射(紫外线、X射线以及高能伽马射线)能够将大气中的原子强行电离,产生带电的离子。离子的密度越高,这层电离层所能弯折的电波的频率也就越高。较低的频段(40米、20米)可以被较弱的电离层所反射,而高频段(15米、10米等)则需要较厚的电离层才能够有效的弯折。当弯折现象发生时,我们习惯称之为“波段开通了”。

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电离层并不是铁板一块,因为大气密度、中性原子的重新生成速度等不同因素的共同影响,电离层可以被分为几个部分:D层、E层、F1层和F2层。它们的高度不同、离子密度不同,展现出的特性也各有不同。

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D层

这是电离层中最矮的一层。高度仅有60~90km左右。这一层将在白天被充分地电离化,形成一层充满了氢离子和氢氧根离子的离子层。它对于10MHz以下的电波具有非常强烈的吸收作用,在午后达到顶峰,并在夜幕降临的时候消失。这也是为什么白天的7MHz效果不佳,而晚间的收音机里我们又能听到大量远距离的中波广播的原因。

E层

E层位于90~150km的高度,主要由氧分子电离而来。一般来说,这一层的主要任务是反射频率为10MHz以下的电波,它在夜间会略微削弱但并不像D层一样消失。

值得一提的是发生在这个高度的突发E电离层(Es),我们一般认为Es是一小片高度电离的离子云,它能够对频率高很多的无线电波起到反射的作用(最高可以高至200MHz!)。对于VHF爱好者来说这是激动人心的事情,但一定要抓住时机——它一般只会持续几分钟或几小时时间。由这一层带来的传播一般电波一跳的距离为900~2500km左右。

F层

150~500km高空的电离层被称作F层,它又被具体地分为F1和F2层。在夜间,两层合二为一。该层也是提供电离层反射传播的最后一层,如果电波不能被这一层反射,那么它将射入太空,再也无法回头。由于它的高度足够高,由这一层反射的电波通常会传播很远的距离,通常一跳约为2000~3500km的距离。

临界频率与MUF(最大可用频率)

临界频率是指在某地点,一个电波能够垂直地被电离层反射而不会穿过电离层射入太空的最高频率。而最大可用频率定义了在两个台站之间,能够完成通信的最高频率。两者之间有着下列的关系

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如果电离层一成不变,研究传播的意义可能就没有现在这么大——但是电离层并不是最终的决定者,影响着电离层的因素中最重要的一个是我们的主星:太阳。我们下一次仔细地说一说太阳对于电离层的影响。


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