PROPAGAZIONE delle ONDE RADIO
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La possibilità di compiere degli ascolti interessanti non è determinata solo dall'insieme di fattori che possiamo determinare in qualche misura noi come la qualità della radio, dell'antenna e la nostra esperienza, ma può dipendere anche da fattori legati in qualche modo alla propagazione delle onde elettromagnetiche ovvero dal loro comportamento nello spazio ed all'attività solare.
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Tutte le onde elettromagnetiche, e quindi anche quelle
radio, si propagano in linea retta. Basandosi su questa
considerazione, gli scienziati della fine del XIX secolo
erano molto scettici sull'utilità degli esperimenti con
onde radio di Guglielmo Marconi, in quanto la curvatura
della Terra pone un limite, pari a circa 30 km, alla
distanza che può essere percorsa in linea retta (cioè
lungo la visuale) dalla sommità di una torre alta 100m.
La trasmissione, coronata da successo, attraverso l'Atlantico di segnali radio da parte di Marconi del 1901, obbligò gli scienziati a riconsiderare la propagazione delle onde radio nell'atmosfera terrestre e portò alla scoperta della ionosfera.È vero infatti che nel vuoto le onde si propagano in linea retta, ma il problema diventa un po' più complicato quando si tiene conto della presenza dell'atmosfera terrestre e le sue interazioni con le onde radio. |
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I meccanismi con cui si muovono le
onde dall'antenna trasmittente a quella ricevente sono : 1) Onda diretta: Nello spazio libero da ostacoli le radioonde si propagano in linea retta lungo la visuale, cioè secondo la congiungente delle due antenne. 2) Onda riflessa: nelle due tipologie di : a) Onda terrestre: È l'onda che si riflette sulla superficie del suolo b) Onda spaziale: È l'onda che viene riflessa dalla ionosfera 3) Onda superficiale: sulla superficie del suolo, sulla quale si riflette l'onda terrestre, "striscia" l'onda superficiale. Ciò può avvenire grazie al fenomeno della diffrazione, per cui quando l'onda incontra un oggetto di dimensioni dell'ordine di grandezza della sua lunghezza d'onda, essa tende a seguire il contorno dell'oggetto. L'effetto è tanto più pronunciato quanto più piccolo è l'oggetto. Grazie alla diffrazione le onde si propagano nelle città attorno agli edifici. L'onda superficiale viene più o meno attenuata a seconda del tipo di superficie sulla quale si propaga. Sul mare l'attenuazione è molto bassa, mentre su terreno roccioso l'attenuazione è molto forte. |
| L'onda riflessa spaziale riveste una importanza fondamentale nel campo delle radiocomunicazioni. La riflessione dei segnali avviene negli strati più alti dell'atmosfera ad una distanza compresa tra le decine e le centinaia di Km dalla Terra. La zona dove avviene la riflessione prende il nome di ionosfera in quanto è composta da ioni ovvero da atomi che a causa delle radiazioni energetiche del sole hanno perso una parte dei propri elettroni. Perdendo una parte degli elettroni non sono più elettricamente neutri come gli atomi ed acquisiscono la capacità di deviare le onde radio. Le onde radio quindi raggiungono la ionosfera e vengono deviate di nuovo verso la superficie terrestre. |
| Elemento fondamentale di questo fenomeno è la capacità degli ioni di deviare di più o di meno le onde radio, questa capacità è fortemente influenzata dal grado di ionizzazione che a sua volta dipende dal grado di energia emesso dal Sole. Le variazioni di energia portate dal Sole ( ed il conseguente livello di ionizzazione ) agiscono a breve termine con l'alternanza notte-giorno ed a lungo termine con un andamento undecennale che segue il ciclo delle macchie solari. Vi sono inoltre delle variazioni a brevissimo termine a causa di esplosioni ( flares ) determinate da eruzioni improvvise che si verificano al confine della corona solare. |
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| La variabilità di lungo periodo è
quella che condiziona le comunicazioni radio e dipende come
abbiamo visto dalla presenza di macchie solari. Le macchie
compaiono in gruppi in cui sono presenti interazioni
magnetiche di tale portata, da liberare energia sotto forma
di esplosioni e quindi di radiazioni ionizzanti, nel momento
in cui i campi magnetici polarità opposta si elidono. Tale variabilità va sotto il nome di " ciclo solare " e corrisponde all'evoluzione dell'attività solare, basata sul numero delle macchie osservate, nel periodo di tempo che intercorre tra due minimi. Mediamente i periodi sono di circa 11 anni anche se si sono osservati periodi più brevi e più lunghi. Negli ultimi anni l'attività solare ( quindi il numero delle macchie ) sta aumentando rispetto al passato e molti scienziati stanno studiando questo fenomeno per metterlo in relazione ai cambiamenti climatici in corso. L'analisi condotta con mezzi idonei e sempre tramite la sperimentazione ( I Radioamatori sono stati pionieri di questa materia ) ha rivelato che la ionosfera non è uno strato omogeneo ma cha tende a disporsi a strati ognuno con caratteristiche diverse. Agendo in modo diverso ogni strato permetterà una diversa riflessione delle onde radio in relazione sopratutto alla frequenza delle stesse. |
| Strati della ionosfera Strato D E' lo strato più basso della ionosfera, situato ad un'altitudine attorno ai 70 Km. La percentuale di ionizzazione è la più bassa nella ionosfera. Lo strato D non riflette, ma attenua fortemente le onde radio di frequenza media ( Onda Media ), cioè sotto i 3 MHz. Dopo il tramonto e durante la notte questo strato scompare praticamente del tutto. Durante la notte la sua densità si abbassa ed i segnali possono attraversarlo e raggiungere gli strati superiori. Strato E E' situato ad un'altezza media di 110 Km ed è anche detto strato di Kennelly-Heaviside (dai nomi del matematico inglese Oliver Heaviside e dell'ingegnere statunitense Arthur Kennelly che contemporaneamente nel 1902 predissero l'esistenza di uno strato riflettente, la ionosfera, che avrebbe permesso la riflessione delle onde radio, permettendo così le trasmissioni radio anche fra punti della Terra non a contatto diretto). Dopo il tramonto questo strato si attenua e per mezzanotte praticamente scompare. Questo strato riflette le onde corte fino a circa 20 MHz, che quindi possono essere usate per trasmissioni radio su distanze fino a circa 2500 Km. Strato F Di giorno si possono distinguere due strati: F1, situato a circa 200 Km, e F2, situato a circa 350-400 Km di quota. Di notte i due strati si combinano in un unico strato situato a circa 300 Km di altezza. Questo rimane l'unico strato ionizzato ed è quello che permette le trasmissioni notturne a lunga distanza in onde corte. Si osservano picchi intorno alle 10 del mattino ed intorno alla mezzanotte. Ed è anche per questo motivo che, di notte, le emissioni ad Onde Corte sono facilmente ricevibili in tutto il Pianeta. Le peculiarità della propagazione delle onde radio sono utilizzate per migliorare le condizioni di ascolto in relazione alla distanza ( trasmissioni locali o internazionali ) ed in relazione alla frequenza utilizzata. Per questo motivo le emittenti potrebbero cambiare la frequenza di trasmissione anche semestralmente. Vengono effettuati allo scopo degli studi preventivi di propagazione e le variazioni vengono comunicate all' IRFB ( International Frequency Registration Board ). |
| Per avere una idea di come si comportano le varie lunghezze d'onda in base al tipo di propagazione guardate questa tabella. |
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 DX.QSL.NET |
Diamo un'occhiata alla propagazione attuale |
DXLC.COM |
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