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Absorción ionosférica de señales de radio

Absorción ionosférica de señales de radio

Como ondas electromagnéticas, y en este caso, señales de radio viajan, interactúan con los objetos y los medios en los que viajan. Mientras hacen esto, las señales de radio pueden reflejarse, refractarse o difractarse. Estas interacciones hacen que las señales de radio cambien de dirección y lleguen a áreas que no serían posibles si las señales de radio viajaran en línea directa.

El comportamiento de la ionosfera es una de las áreas clave a considerar al planificar una red o sistema de comunicaciones por radio, o al predecir las condiciones de propagación de HF.

La ionosfera generalmente se considera un área donde las ondas de radio en las bandas de onda corta se refractan o reflejan de regreso a la Tierra. Sin embargo, también se encuentra que las señales se reducen en intensidad o se atenúan a medida que pasan por esta área. De hecho, la absorción ionosférica puede ser uno de los principales contribuyentes a la reducción de la intensidad de las señales.

La mayor parte de la atenuación se produce en la capa D. Hay algo en las capas E y F, pero el nivel es mucho menor que el experimentado en la capa D y generalmente se puede ignorar.

Cuando las señales entran en la capa D, transfieren energía a los electrones y los ponen en movimiento, vibrando en línea con la señal de radio. Cuando los electrones vibran de esta manera, pueden chocar con otras moléculas, iones o electrones. Cada vez que ocurre una colisión, se disipa una pequeña cantidad de energía, y esto se manifiesta como una pérdida en la fuerza de la señal.

La cantidad de energía que se pierde depende principalmente del número de colisiones que se producen. A su vez, esto también depende de otros factores. El primero es el número de otras moléculas, electrones e iones que están presentes. En la capa D, la densidad del aire es relativamente alta, por lo que hay un gran número de otras moléculas alrededor y el número de colisiones es alto. El segundo factor es la frecuencia de la señal. A medida que disminuye la frecuencia, aumenta el desplazamiento de las vibraciones y también aumenta el número de colisiones. De hecho, se encuentra que la cantidad de absorción ionosférica que ocurre varía inversamente al cuadrado de la frecuencia. En otras palabras, si la frecuencia se duplica, la atenuación se reducirá en un factor de cuatro. Ésta es una de las principales razones por las que, cuando varias bandas o frecuencias admitirán la propagación de HF entre dos estaciones de radio, la más alta dará mejores resultados. También se encuentra que el nivel de atenuación es tan alto para las señales en la banda de transmisión de radio de onda media que durante el día cuando la capa D está presente, no hay señales a través de ella, y las señales solo se propagan a través de la onda terrestre. Por la noche, cuando la capa D desaparece, se escuchan señales desde mucho más lejos.

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