📻 Поширення Радіохвиль
Досліджуйте поширення радіохвиль: іоносферна рефракція повертає КВ-хвилі на Землю, тоді як ДМХ проходять наскрізь. Налаштовуйте смугу частот (ДХ/СХ/КВ/ДМХ), кут антени та висоту іоносфери.
Схожі симуляції
Про поширення радіохвиль
Ця симуляція візуалізує, як радіосигнали поширюються від передавача через вигнуту Землю, розділяючи картину на земну хвилю, просторову хвилю та режим прямої видимості. Іоносфера моделюється як відбивні E- та F-шари, а стрибок просторової хвилі обчислюється геометрично, розглядаючи F-шар як плоске дзеркало, з дистанцією стрибка, що дорівнює 2 × висота шару ÷ tan(кут піднесення).
Ви обираєте смугу частот (ДХ 300 кГц, СХ 1 МГц, КВ 10 МГц або ДМХ 100 МГц) і регулюєте кут піднесення антени, потужність передачі, висоту й густину F-шару та висоту E-шару. Панель статистики показує критичну частоту F-шару (foF2 ≈ 9 × густина МГц) та максимально придатну частоту, МПЧ = foF2 ÷ sin(кут піднесення). Це пояснює, чому КВ-мовлення радіоаматорів і мовників може охоплювати тисячі кілометрів.
Часті запитання
Що показує ця симуляція поширення радіохвиль?
Вона показує три основні способи поширення радіосигналу від передавача: земна хвиля, що йде вздовж поверхні Землі, просторова хвиля, заломлена назад іоносферою, та пряма хвиля прямої видимості. Ви можете перемикати кожен режим і бачити, як домінуючий спосіб змінюється залежно від смуги частот.
Яка різниця між земною хвилею, просторовою хвилею та прямою видимістю?
Земна хвиля йде за кривизною Землі і найкраще працює на низьких частотах (ДХ і СХ). Просторова хвиля заломлюється назад до землі іоносферою, забезпечуючи далекі КВ-зв'язки. Пряма видимість — це прямий шлях, що домінує на ДМХ і вище, обмежений радіогоризонтом.
Як тут обчислюється дистанція стрибка просторової хвилі?
Модель розглядає F-шар як плоске відбивне дзеркало, тож дистанція одного стрибка дорівнює 2 × висота F-шару ÷ tan(кут піднесення). Зменшення кута піднесення розтягує стрибок на більшу відстань, а збільшення висоти F-шару також збільшує відстань, покриту за один стрибок.
Що змінюють кнопки смуги частот?
Вони встановлюють частоту передачі на 300 кГц (ДХ), 1 МГц (СХ), 10 МГц (КВ) або 100 МГц (ДМХ). Нижчі смуги сприяють земній хвилі та відбиттю просторової хвилі, тоді як на 100 МГц сигнал зазвичай перевищує максимально придатну частоту і проходить наскрізь крізь іоносферу, залишаючи лише пряму видимість.
Що таке критична частота та МПЧ на панелі статистики?
Критична частота (foF2) — це найвища частота, яку F-шар відбиває при вертикальному падінні; тут вона моделюється приблизно як 9 МГц, помножені на густину шару. Максимально придатна частота — це foF2, поділена на синус кута піднесення, тож траєкторії з нижчим кутом і більшою дальністю можуть використовувати вищі частоти, ніж круті.
Як повзунки кута піднесення та потужності впливають на поширення?
Кут піднесення задає кут вильоту хвилі: низькі кути дають довгі стрибки, високі — короткі стрибки або проходження наскрізь. Потужність передачі масштабує яскравість і дальність намальованих променів, представляючи силу сигналу, але не змінює геометрію того, де приземляється стрибок.
Чому короткохвильове радіо працює краще вночі?
Вдень сонячне ультрафіолетове випромінювання створює поглинальні D- та E-шари й нижчу, щільнішу F-область. Вночі D- та E-шари здебільшого зникають, а F-шар піднімається й реорганізується, зменшуючи поглинання. Підвищення висоти F-шару та зниження його густини в симуляції імітує це, подовжуючи нічні стрибки.
Що таке зона стрибка або зона мовчання?
Між краєм покриття земної хвилі та точкою, де повертається перший стрибок просторової хвилі, лежить кільце, де жоден режим не забезпечує придатного сигналу. Ця зона стрибка позначена в симуляції, і її розмір зростає при зниженні кута вильоту та збільшенні дистанції стрибка.
Що демонструє режим багатострибкового поширення?
Увімкнення багатострибкового режиму показує, як просторова хвиля відбивається між іоносферою та землею кілька разів. Кожен стрибок додає приблизно однакову дистанцію, тож кілька стрибків можуть донести КВ-сигнал на тисячі кілометрів — так радіоаматори та мовники досягають протилежного боку планети.
Наскільки фізично точна ця модель?
Це спрощена навчальна модель. Реальне іоносферне заломлення поступове, а не плоске дзеркальне відбиття, і вона ігнорує частотно-залежне поглинання, багатопроменевість, ефект Допплера та нахилені шари. Тенденції, які вона показує — дистанція стрибка залежно від кута, МПЧ залежно від густини та зміна режиму від ДХ до ДМХ — правильні, але точні відстані не слід сприймати як експлуатаційні прогнози.