أنماط الانتشار في راديو هام

هناك العديد من الأشكال المختلفة للانتشار الراديوي التي يمكن استخدامها لاتصالات راديو الهواة، حيث يستخدم البعض الأشكال الأكثر طبيعية للانتشار الراديوي، والإجراءات والترددات وما شابه ذلك معروفة جيداً، ومع ذلك فإنّ أشكال الانتشار الأخرى أقل استخداماً، أو قد تحدث من حين لآخر وقد تكون هناك حاجة إلى إجراءات أكثر تخصصاً وترددات محددة ومتطلبات أخرى، والنسبة لمشغل “HF” يمكن أن تكون هذه الشفق علامة على إغلاق كامل للطيف “HF” مع ارتفاع مستويات الامتصاص في طبقة الأيونوسفير.

ما هي أساليب الانتشار الراديوي للهواة المستخدمة؟

أحد الجوانب المثيرة للاهتمام في راديو الهام، هو التنوع الهائل لأنماط الانتشار المختلفة التي يمكن استخدامها، حيث يمكن أن يكون للنطاق والوقت من اليوم والوقت من العام والطقس والموقع في دورة البقع الشمسية تأثير، اعتماداً على نوع وضع الانتشار المستخدم، كما يمكن أن تساعد معرفة كيفية توقع الأشكال المختلفة للتكاثر في ضمان تقديم أفضل الفرص، وبعد ذلك يمكن أن تضمن معرفة إجراءات التشغيل المختلفة جنباً إلى جنب مع الترددات والأوضاع المثلى الحصول على أفضل فرصة لعمل الاتصالات.

أولاً: انتشار الموجة الأرضية “Ground wave propagation”:

على الرغم من استخدام انتشار الموجة الأرضية في نطاقات البث ذات الموجة المتوسطة والطويلة، إلّا أنّها لا تستخدم على نطاق واسع بشكل خاص في اتصالات راديو هام، حيث يتم استخدامه على ارتفاع “160 متراً” و”80 متراً”، ولكن نظراً لحقيقة أنّه مع زيادة إشارات التردد التي تنتشر عبر هذا الوضع يتم إضعافها بشكل متزايد، كما لا يتم استخدامها على نطاق واسع بشكل خاص.

ثانياً: الانتشار الأيوني “Ionospheric propagation”:

الانتشار الأيوني: هو شكل الانتشار الذي يستخدم على نطاق واسع في نطاقات الموجات القصيرة للهواة، وباستخدام انكسارات الإشارات عبر الأيونوسفير من الممكن الحصول على اتصالات عالمية ولتحقيق أقصى استفادة من هذه النطاقات، يوفر استخدام مخططات الانتشار وكذلك النظر إلى مؤشرات الغلاف الأيوني فهماً جيداً لما يحدث، ومع ذلك فمن الضروري أيضاً أن يكون لديك “معرفة” جيدة بالنطاق المختلف.

ثالثاً: انتشار الخط الرمادي “Grey line propagation”:

أحد أشكال الانتشار التي يمكن أن تسفر عن بعض النتائج المذهلة يسمى انتشار الخط الرمادي، حيث إذا كان مسار الإشارة يتبع خط الظل بين الظلام والضوء، فإنّه يتلقى تحسينات كبيرة ويمكن استخدامه لميزة جيدة جداً إذا تم استخدامه مع القليل من الفهم الداخلي.

رابعاً: انتشار التروبوسفير “Tropospheric propagation”:

يعتمد انتشار التروبوسفير عادة على نطاقات الهواة “VHF” و”UHF”، حيث يحدث عندما يكون هناك تغيير حاد في معامل انكسار الهواء مع زيادة الارتفاع، كما يمكن أن يرتبط هذا بجبهة الطقس وبالتالي يمكن أن تكون النظرة الجيدة على الطقس مفيدة للغاية.

• “VHF” هي اختصار لـ “Very high frequency”.

خامساً: انتشار متقطع “Es”:

يحدث متقطع “E” عندما تتكون مناطق ذات الكثافة الشديدة من التأين في المنطقة “E” من طبقة الأيونوسفير، حيث يمكن أن يؤثر على الترددات المنخفضة في نطاقات راديو هام “HF”، ولكنّه يكون أكثر وضوحاً في حالة عدم توفر انتشار أيونوسفير عادي، وعلى هذا النحو يمكن للترددات في الجزء العلوي من طيف النطاق “HF” وفي طيف “VHF” أن تستغل حدوثها، كما يشير الاسم فإنّه يحدث بشكل متقطع.

• “HF” هي اختصار لـ “High frequency”.

سادساً: انتشار نثر النيزك “Meteor scatter”:

انتشار نثر النيزك: هو شكل أكثر تخصصاً من أشكال الانتشار الراديوي لراديو هام، حيث يستخدم انعكاسات التأين التي تسببها النيازك التي تدخل الغلاف الجوي للأرض وتحترق، وفي ضوء العمر القصير للمسارات يكون الاتصال متقطعاً لمدة ثانية أو أكثر في كل مرة يدخل فيها نيزك الغلاف الجوي، كما كانت تتطلب عمليات إرسال مورس سريعة جداً، ولكن هذه الأيام تتوفر أوضاع بيانات أخرى وتستخدم على نطاق واسع.

سابعاً: انتشار “Moon bounce” أو “Earth-Moon-Earth”:

أحد الأشكال غير العادية للانتشار الراديوي هو استخدام القمر كعاكس، حيث هناك حاجة إلى مكاسب كبيرة للهوائي لأنّ خسائر المسير ضخمة، لذلك غالباً ما تُستخدم العاكسات المكافئة، ومن حين لآخر تم استخدام العديد من “Yagis” المكدسة، وهناك حاجة إلى إجراءات متخصصة.

ثامناً: التكاثر الشفقي “Auroral propagation”:

في بعض المراحل ترمي الشمس كميات هائلة من المواد التي يمكن أن تتجه نحو الأرض وتسبب عواصف مغناطيسية أرضية، حيث عندما يحدث هذا يمكن تلاشي نطاقات “HF” مع ارتفاع تأين المنطقة “D” وامتصاص الإشارات، ومع ذلك تصبح المناطق الشفقية أيضاً شديدة التأين، ويمكن أن تدعم انتشار “VHF” وأحياناً “UHF”.

يمكن أن يكون التكاثر الشفقي شكلاً رائعاً ومكافئاً من أشكال الانتشار لهواة الراديو، حيث إنّه يوفر وسيلة مثيرة للاهتمام لإجراء اتصالات لاسلكية، وله ميزة أنّه يمكن الحصول عليه في الأوقات التي يحتمل أن تكون فيها ظروف الانتشار على نطاقات راديو الهواة عالية التردد سيئة، ونظراً لعدم الحاجة إلى معدات خاصة، فإنّها تشكل طريقة مثالية لإجراء اتصالات لاسلكية على أساس عرضي حسب الظروف.

• “UHF” هي اختصار لـ “Ultra high frequency”.

كيفية استخدام التكاثر الشفقي على نطاقات هواة الموجات المترية VHF:

الهوائيات الجيدة ضرورية عند استخدام الانتشار الراديوي الشفقي، حيث أنّه مطلوب هوائيات اتجاهية أو شعاعية ويجب أن تدور باتجاه المنطقة الشفقية، أي إلى الشمال في نصف الكرة الشمالي وإلى الجنوب في نصف الكرة الجنوبي، وبعد ذلك تنعكس الإشارات مرة أخرى، أي باستخدام التشتت الخلفي، وهذا يعني أنّ اتجاه الحزمة للإشارة المثلى لن يكون في اتجاه المحطة التي يتم الاتصال بها، كما لقد وجد أنّ الإشارات التي تم نشرها باستعمال الانتشار الشفقي الراديوي سيئة الهيئة وهذا يعني أنّه من الصعب جداً نسخ الإرسال الصوتي.

كلما اتسع عرض النطاق الترددي زادت المشكلة، وبالتالي فإنّ “SSB” هو أفضل وضع صوتي للاستخدام على الرغم من صعوبة النسخ، كما من الطبيعي أنّ مورس جيد لأنّه يشغل نطاقاً ترددياً ضيقاً جداً وهو مرن جداً للتشويه، ومع ذلك حتى هذا يصبح مشوهاً مع وجود نغمة خشنة للغاية متراكبة عليه، كما يمكن أن يختلف هذا من شفق قطبي إلى آخر أو حتى أثناء الحدث، حيث عادةً ما تتحرك الإشارات بسرعة كبيرة بسبب التغيرات التي تحدث في الأيونوسفير، كما يمكن أن تكون هذه الحركة الموجيّة سريعة جداً، بحيث تظهر كنغمة ذات تردد منخفض أو أزيز يصل إلى “50 هيرتز” أو “60 هرتز”.

بالإضافة إلى تشويه الإشارة، فإنّها تتعرض أيضاً لتغير تردد دوبلر، حيث يحدث هذا بسبب دخول ملايين جزيئات البلازما إلى طبقة الأيونوسفير كل نقطة دقيقة للانعكاس ولها سرعة مختلفة، وهذا يعني أنّ إزاحة دوبلر لها انتشار للتحولات الترددية، ممّا ينتج عنه صوت هسهسة مميز للغاية، وكقاعدة عامة يبلغ متوسط ​​انزياح التردد في نطاق راديو الهواة “145 ميغاهرتز” حوالي “0.5 كيلوهرتز”.

• “SSB” هي اختصار لـ “single sideband modulation”.