amat urz kr123

powodować odbicie i załamanie fal elektromagnetycznych docierających tam od strony ziemi. Najbliżej powierzchni ziemi znajduje się warstwa jonosfcryczna D. Utrzymuje się ona w ciągu dnia na wysokości od 40 do 60 km i ulegając jonizacji jedynie podczas dnia, z nastaniem zmroku szybko zanika. Jak długo w ciągu dnia utrzymuje się warstwa D, tak długo występuje bardzo silna absorpcja fal zakresu 80 m. Tym też tłumaczy się dzienny zanik aktywności tego pasma i fakt, że propagacja ogranicza się wtedy wyłącznie do fali przyziemnej. W miesiącach zimowych natężenie promieniowania nadfioletowego słabnie, dzięki czemu jonizacja warstwy D nie jest tak intensywna i tłumienie fal zakresu 80 m również słabnie.

Następna warstwa, rozciągająca się na wysokościach od 90 do 180 km, tzw. warstwa E, jest silniej jonizowana niż warstwa D, ale również tylko w porze dziennej; w godzinach wieczornych, w wyniku znacznego osłabienia jonizacji, zanika. Warstwa ta częściowo tłumi fale elektromagnetyczne zakresu 80 m. Fale zakresu 40 m mogą ulec odbiciu, jeżeli warstwa E dojdzie do odpowiedniej grubości.

Jeszcze wyżej zalegająca warstwa F1 (na wysokości od 200 do 300 km. oraz warstwa F 2 na wysokości od 300 do 450 km jonizowane są przez słońce najsilniej i one to właśnie — jako podstawowe warstwy odbijające — stwarzają najkorzystniejsze warunki dla dalekosiężnej łączności amatorskich na falach krótkich.

Warstwy F są w mniejszym stopniu zależne od pory dnia. W ciągu nocy warstwa F 2 nieco się obniża i łączy z warstwą F 1, tworząc wspólną warstwę jonosferyczną, która mimo nieco słabszego zjonizowania (minimum przed wschodem słońca) doskonale się nadaje do utrzymywania dalekodystansowych łączności. W porze dziennej podstawową dla łączności krótkofalowej jest warstwa F 2, która w tym czasie ustala się na większej wysokości nad powierzchnią ziemi. Warstwa F 1 nie odgrywa tak wielkiej roli w odbijaniu fal elektromagnetycznych, a nawet wprowadza tłumienie fal odbitych cd warstwy F 2. Warstwę F 2 cechuje bardzo duża zależność od szerokości geograficznej, pory roku i okresu dobowego. Ulega ona silnie wpływom jedenastoletniego cyklu zmian aktywności słońca.

Fala wypromieniowana przez antenę nadawczą może być scharakteryzowana:

— częstotliwością roboczą,

kątem, pod jakim jest wypromieniowana w stosunku do powierzchni ziemi.

Przy wzroście częstotliwości roboczej wymagana jest dla odbicia fali większa grubość warstwy jonosferycznej. Natomiast tłumienie fali zmniejsza się przy częstotliwościach większych, a wzrasta przy częstotliwościach mniejszych; stąd też wynika mniejsza aktywność pasma 80 m w porze dziennej (pomijając wpływ warstwy D). Z drugiej jednak strony fale powyżej pewnej częstotliwości granicznej przenikają przez warstwy i nie ulegają odbiciu w kierunku ziemi. Fala padająca na warstwę z jonizowaną może ulec odbiciu lub załamaniu, przy czym występuje także i tłumienie. W warstwie cienkiej nastąpi jedynie załamanie kierunku fali, natomiast w warstwie odpowiednio grubej — całkowite odbicie. Fale elektromagnetyczne \yypromieniowane w kierunku prawie prostopadłym do powierzchni z.iemi (duży kąt promieniowania w stosunku do powierzchni ziemi), po odbiciu się od warstwy jonosferycznej wracają w bliskiej odległości od nadajnika ponownie na ziemię. Fale wypromienio-wane pod niewielkim kątem do powierzchni ziemi trafiają na nią po odbiciu od warstwy jonosferycznej w dużej odległości od nadajnika. Każda częstotliwość robocza promieniowanej fali ma swój optymalny kąt promieniowania (tablica 13-1). przy czym jest zasadą, że w miarę wzrostu

Tablica 13-1

Optymalny kąt promieniowania anteny nadawczej

Pasmo	j Najkorzystniejszy kąt promieniowa-j nia w stosunku do powierzchni!
MHz	ziemi
28	5° -i- 15°
21	7° -ś- 20°
14	10° -r 25°
7	12° -f- 40°

częstotliwości kąt promieniowania maleje. Wypromieniowując falę stycznie do powierzchni ziemi, można wyznaczyć tzw. częstotliwość graniczną, przy której fala przeniknie warstwę jonosferyczną i ulegając jedynie ugięciu — skieruje się w przestrzeń kosmiczną. Wielkość częstotliwości granicznej uzależniona jest od koncentracji jonów w warstwie jonosferycznej i wobec tego ulega zmianom odpowiednio do pory roku i doby, oraz 11-letniego cyklu aktywności słońca (przy maksimum plam — częstotliwość graniczna wzrasta). Częstotliwość graniczna nazywana jest także maksymalną częstotliwością użytkową lub MUF (maximal usable freąuency). Fale o częstotliwościach poniżej MUF ulegają odbiciu od warstw jonosferycznych, ale i tu następuje ograniczenie zakresu częstotliwości od dołu w wyniku wzrastającego tłumienia w dolnym obszarze warstw jonosferycznych.

Przebieg fal elektromagnetycznych promieniowanych pod różnymi kątami do powierzchni ziemi zobrazowany jest na rys. 13-2. W przypad-

Rys.13-2. Odbicie fal elektromagnetycznych od warstwy jonosferycznej przy różnym kącie padania

ku. gdy fala padająca pod niewielkim kątem na warstwę jonosferyczną po odbiciu od niej powraca na ziemię w dużej odległości od nadajnika, może nastąpić kolejne jej odbicie od powierzchni ziemi i następny skok w kierunku jonosfery. Największa teoretyczna odległość pojedynczego

243