Lição 12 – Propagação sobre frequências acima de 30 MHz

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Durante o período máximo do ciclo de manchas solares, que chegou a um pico em 1959, a atividade solar alcançou o valor de R = 200. Em condições extremas, sinais procedentes da Europa em 45 MHz puderam ser identificados, algumas vezes durante o dia, na África do Sul, onde em condições normais, a frequência máxima utilizável não excederia a 35 MHz, inclusive durante o período diurno, exceto quando prevalecessem condições extraordinárias de propagação. Ao longo desta aula, será visto que algumas delas permitem a comunicação a grandes distâncias na faixa de frequências muito altas (VHF = very high frequency, 30 – 300 MHz).

As comunicações em VHF costumam estar limitadas ao horizonte visual. Isto significa que o alcance de uma emissora é determinado pela altura de sua antena transmissora. O sinal não reflete na ionosfera, logo não segue a curvatura da Terra. A distância coberta em milhas é aproximadamente igual à raiz quadrada do dobro da altura da antena medida em pés.

Às vezes, no entanto, podem-se observar intensas reflexões de camada F2 para frequências muito acima da frequência máxima utilizável, especialmente no caso de enlaces que cruzem o Equador. Esta chamada difusão F equatorial é causada por irregularidades na densidade eletrônica da região e sua origem é, no entanto, desconhecida. O fenômeno foi descoberto por aficionados e se refere a frequências de até 50 MHz.

Em altitudes menores se encontra uma forma mais regular de difusão ionosférica. Devido à turbulência e aos ventos na região E, irregularidades na distribuição eletrônica desta camada alteram as propriedades refletoras momentâneas da mesma a uma altura de 90 – 100 km, aproximadamente, no hemisfério diurno e a uma altura ligeiramente maior durante a noite. Esta condição nos permite estabelecer um chamado enlace de difusão para frente que proporcionará um funcionamento bastante seguro nas frequências compreendidas entre 30 e 60 MHz para distâncias de uns 2000 km. O nível do sinal recebido nos enlaces de difusão costuma ser muito baixo, uns 100 dB a menos que um sinal de rádio normal.

O enlace se estabelece apontando duas antenas direcionais ao mesmo ponto médio, situado a altura indicada onde a difusão tem lugar (difusão ionosférica é diferente de ionização troposférica, que se manifesta principalmente nas frequências de 500 a 4000 MHz).

A camada E esporádica é outro meio para a propagação extraordinária. Esta camada raramente se estende sobre uma área grande, se encontra às vezes a alturas entre 90 a 120 km. Pode ser reconhecida por sua capacidade para refletir frequências muito mais altas que a camada E normal. Sua densidade iônica permite refletir sinais de até uns 100 MHz. Nas proximidades da linha do Equador, a camada E esporádica aparece geralmente durante o dia e em zonas aurorais costuma manifestar-se principalmente à noite. Quando aparece, possibilita a propagação dos sinais de VHF a até 2000 km, A maior parte dos manuais sobre propagação dão poucas informações sobre a origem destas nuvens E esporádicas, porém se especula acerca de trilhas de meteoros, inversões térmicas e turbulências na densidade iônica.

Naturalmente, a passagem de meteoros e meteoritos através da atmosfera produz trilhas ionizadas em alturas compreendidas entre 80 e 120 km, no entanto, somente podem causar reflexões intermitentes de sinais de VHF, que se estende de 30 a uns 100 MHz. Estima-se que mais de um bilhão de pequenos meteoros entram em nossa atmosfera por dia, porém suas trilhas apenas duram uma fração de segundo. Os meteoros maiores podem formar trilhas ionizadas que duram até um minuto, porém são muito raras.

Existe uma certa periodicidade na quantidade de incidência de meteoros ao longo do ano. O número máximo se observa no mês de junho e em fevereiro a frequência é muito menor. Além destes meteoros ‘esporádicos’, existem também chuvas de meteoros, que ocorrem em datas fixas, quando a Terra cruza sua órbita com regiões contendo estes corpos celestes. Os mais conhecidos são os Ariétidas em junho; os Aquarídeos no final de junho; os Perseidas em agosto e os Geminídeos em dezembro. Os nomes destas chuvas são derivados das constelações as quais parecem emanar, por exemplo, os Geminídeos parecem vir da constelação de Gêmeos; os Leonídeos de Leão.

A propagação dos sinais de VHF abaixo da frequência de 100 MHz, aproximadamente, possibilita a recepção a longa distância de sinais de TV e FM a distâncias próximas a 2000 km. Depende principalmente das reflexões da camada E esporádica que parece prevalecer pouco depois de o Sol se pôr nas regiões temperadas.

AGRADECIMENTOS

– A Jim Vastenhoud, autor deste material; por todo seu esforço e dedicação para propagar conhecimento.

– Aos jornalistas da Rádio Nederland: Alfonso Montealegre e Jaime Baguena, que durante a visita ao Brasil, em 18/03/2005, deram autorização para que este curso fosse traduzido.

– Ao DX Clube do Brasil (DXCB) que possibilitou que tantas pessoas permanecessem como amigos por tantos anos.

– Ao Professor Sérgio Dória Partamian, que realizou a tradução prévia do material em espanhol e auxiliou com muitas informações para a revisão e atualização do material.

– Ao ilustrador Luciano Borges, que atualizou os desenhos dos gráficos e da carta de isocurvas de forma primorosa.

– Ao radialista Danilo Nonato, por estar disposto a resolver quaisquer dúvidas sobre radiopropagação e indicar frequências e estações a serem ouvidas pela madrugada.

A todos os mais sinceros agradecimentos.
Eng. Rafael Candido de Lima Junior.
São Paulo, novembro de 2014.

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