Замирания бывают интерференционные и поляризационные. При интерференционном замирании к антенне радиоприемника доходят одновременно, но разными путями волны, излучаемые одной радиостанцией. Так как длины путей волн различны, то в месте приема между ними возникает некоторая разность фаз. Поляризационное затирание проявляется главным образом в искажении приема. Оно возникает в результате воздействия магнитного поля Земли на пространственную волну при ее прохождении через ионизированный слой. Замирание не проявляется одновременно в двух точках, находящихся друг от друга на расстоянии нескольких длин волн. В связи с этим интерференционное замирание можно устранить, если применить 2 или 3 внешние антенны и расположив их на некотором расстоянии (150…300 м) друг от друга. Фидеры, идущие от антенн, подключают к сдвоенному или строенному радиоприемнику, имеющему общий УЗЧ, но отдельные каскады высокой частоты и детекторы для каждой антенны. Для устранения поляризационного замирания также могут быть использованы 2 внешние антенны, одна горизонтальная, а другая вертикальная. При этом антенны подключаются подобно тому как это делается при борьбе с интерференционными замираниями.
Для определения наивыгоднейшей волны приема удаленной радиостанции в зависимости от расстояния до нее, времени суток и года можно воспользоваться известными данными, приведенными в табл. 31.7.
Исходя из долголетних наблюдений, Бюро стандартов США составило графики распространения радиоволн ночью и днем (рис. 31.19, 31.20).
Рис. 31.19. График дальности приема радиоволн ночью:
1. Надежный прием круглый год. 2. Надежный прием только летом. 3. Надежный прием только зимой. 4. Ненадежный прием. 5. Случайный прием.
Рис. 31.20. График дальности приема радиоволн днем:
1. Надежный прием круглый год. 2. Надежный прием только летом. 3. Надежный прием только зимой. 4. Ненадежный прием. 5. Случайный прием.
Графики дальности приема радиоволн соответствуют мощности передающей радиостанции 5 кВт и большой напряженности поля, при которой возможна коммерческая связь. Радиолюбительский слуховой прием может производиться при значительно более слабых сигналах, в связи с этим данные графики пригодны и для ориентировочной оценки дальности приема.
При благоприятных условиях в коротковолновом диапазоне 120…60 м иногда удается принять радиостанции так называемых тропических диапазонов, которые расположены на других континентах. Тропическими называют диапазоны волн 120, 90, 75 и 60 м. Эти диапазоны используются для местного приема в странах с богатой тропической растительностью, повышенной влажностью атмосферы и почвы. Поверхностные волны в таких природных условиях подвержены сильному поглощению и имеют малую дальность распространения. В связи с этим радиоволны тропических диапазонов излучаются антеннами радиостанций вертикально вверх в ионосферу. Радиоволны, отразившись от ионосферы, падают «дождем» на небольшую территорию, что и объясняет использование этих радиоволн для местного радиовещания. Нужно заметить, что короткие волны более высочастотных диапазонов не пригодны для такого рода вещания, так как плохо отражаются от ионосферы. Невзирая на местный характер вещания радиостанций тропических диапазонов в Европейской части России вечером можно поймать станции Азии и бассейна Индийского океана, а ночью — Африканского континента.
Что касается радиостанций Латинской и Южной Америки, то их удается услышать ранним утром. Приемная аппаратура для приема DX тропических диапазонов должна быть высокочувствительной, так как мощности вещающих радиостанций небольшие и диапазон очень подвержен различного рода радиопомехам. В настоящее время для радиовещания на коротких волнах выделены диапазоны, приведенные в табл. 31.8.
Отметим, что в последнем десятилетии конца 20 века международное KB-вещание использовалось более чем 130 государствами. В частности, США, Россия, Великобритания обеспечивали вешание в КВ-диапазонах в течение 6000 часов на различных частотах на всех языках больших народов и на многих языках малых народов. Основной тенденцией развития KB-вешания в настоящее время является расширение используемых частотных полос. Это связано с появлением недорогих KB-приемников с непрерывной настройкой от 3 до 30 МГц, освобождением частотных полос занимаемых различными службами вследствие появления спутниковых систем и малым развитием радиолюбительской связи в некоторых государствах.
31.3.3. Дальний прием на УКВУльтракороткие волны, излучаемые радиовещательными радиостанциями, обычно принимаются в пределах прямой видимости, на расстоянии 100…150 км от передатчика средней мощности. На высокочувствительный УКВ-радиоприемник с внешней антенной, имеющей усилитель, можно принять радиопередачу от радиостанции со значительной мощностью, если она расположена на расстоянии 200…300 км. Помимо этого, благодаря рассеиванию верхних неоднородных слоев атмосферы, УКВ могут достигать антенн радиоприемников удаленных от радиостанции на расстоянии более 300 км. При этом, мы имеем дело с так называемым тропосферным приемом. При использовании высококачественной приемной радиоаппаратуры и тропосферного приема иногда возможен регулярный дальний прием УКВ-станций (рис. 31.21).
Рис. 31.21. Разновидности дальнего приема УКВ
УКВ при отражениях от различных слоев ионосферы в некоторых случаях способны распространяться на очень большие расстояния порядка 1000…2500 км, если они отражаются от спорадического слоя Es, а при отражении от вышерасположенного слоя F2 — на 2500…5000 км. Сигналы после таких отражений в некоторых случаях имеют большую силу. В этих случаях прием УКВ удается вести на обычные антенны и радиоприемники. Прием сигналов от слоя F2 имеет нерегулярный характер и происходит на частотах до 80…100 МГц с мая по июль месяцы. Явление отражения УКВ от слоя F2 на частотах до 50…55 МГц происходят в годы максимума солнечной активности, зимой, в дневное время. Длительный DX прием, УКВ-радиостанций, основывается на приеме слабого сигнала с помощью высокочувствительной приемной аппаратуры и высокоэффективных антенн.
В северных районах России осенью и зимой в момент появления полярного сияния возможен нерегулярный и кратковременный DX прием УКВ. Полярное сияние происходит на высоте 90…100 км в результате свечения разряженных слоев атмосферы под действием протонов и электронов, проникающих в нее из космоса. Сигнал радиостанции, отраженный от полярного сияния, может быть принят от нее на расстоянии более 1500 км. Для приема такого сигнала необходимо использовать высокочувствительный приемник и высокоэффективную антенну, так сила сигнала очень мала. Аналогичный характер имеет DX прием УКВ через метеоритные потоки. Метеориты испаряются, в основном, на высоте 80…170 км над поверхностью Земли. Дальность метеоритной связи возможна до 2000 км.
Резюмируя, можно сказать, что дальний ионосферный прием УКВ очень похож на прием коротких волн (КВ), наиболее устойчивый прием с небольшими замираниями характерен для наиболее высоких принимаемых частот. Такой же прием наблюдается в начальной и завершающей фазах прохождения сигнала. При этом между этими фазами прием неустойчивый с большими интерференциями и селективным федингом. Характер прохождения представляет собой подобие двухгорбой характеристики. Прохождение начинается в 9…10 утра и ослабевает до минимума к 12 часам. Второй максимум наступает вечером, приблизительно в 17… 19 часов. Первым признаком прохождения является появление удаленных радиостанций, а ближе к середине времени прохождения начинают приниматься ближние радиостанции.
Окончание прохождения происходит в обратном порядке. Наблюдения показывают, если прохождение закончилось очень поздно, то следующим утром можно ожидать его продолжения. Иногда прохождение может происходить несколько дней подряд, а потом исчезнуть на длительный промежуток времени. Наиболее благоприятный прием бывает, когда появляется малоподвижный ионизированный слой Es небольших размеров, отражающий сигналы станций только из ограниченной площади местности. При «навальном» прохождении в приемнике наблюдается сплошная интерференция. Слой Es состоит из неравномерного скопления по горизонтали электронных облаков, расположенных на высоте 120…130 км. Он постоянно перемещается со средней скоростью приблизительно 300 км/час. Этот слой называют спародическим, так как время его существования не превышает нескольких часов. Замечено, что слой Es обладает способностью оказывать существенное влияние на распространение КВ и УКВ.
