Сверхдлинные волны (Очень низкие частоты 3 кГц -30 кГц. Длина волны 100 -10 км. Связь на большие расстояния.Для связи с подводными лодками, для передачи точного времени

Длинные волны (Низкие частоты 30 кГц-300 кГц) — диапазон радиоволн с частотой от 30 кГц (длина волны 10 км) до 300 кГц (длина волны 1 км). Связь на большие расстояния. Радиовещание.

Длинные волны распространяются на расстояния до 1-2 тысяч км за счёт дифракции на сферической поверхности Земли.

Пространственные волны этих диапозонов в дневное время сильно поглощаются в ионосфере (в слоях D и Е), поэтому эффективность радиосвязи на этих волнах понижается. Вечером и ночью когда ионизированный слой D исчезает пространственная длинная отражается слоями E и F1.

Длинные и сверхдлинные волны практически не проникают в ионосферу, отражаясь от её нижней границы, которая является как бы стенкой сферического радиоволновода (второй стенкой волновода служит Земля).

Средние волны (средние частоты 300 кГц -3 Мгц) длина волны 1000 -100 м). Радиовещание. Радиолюбители. Судовая связь. Радиосвязь на дальних расстояниях. Поверхностная волна днем. Пространственная волна ночью.

Поглощение днем пространственных волн этого диапозона очень велико поэтому радиосвязь в дневное время осуществляется поверхностными волнами.

Так как потери в земле возрастают с увеличением частоты дальность действия у СЧ меньше чем у НЧ и ОНЧ и обычно не превышает 1500 км. Главную роль для радиосвязи на средних волнах играет поверхностная волна так как напряженность ее поля остается устойчивой.

Короткие волны (Высокие частоты)— диапазон радиоволн с частотой от 3 МГц (длина волны 100 м) до 30 МГц (длина волны 10 м). Радиовещание. Радиолюбители.

Из-за значительных потерь энергии в земле дальняя связь поверхностными волнами в дипозоне ВЧ редко превышает 100 км. Пространственное распространение волн напротив с увеличением частоты улучшается благодаря уменьшению потерь.

Короткие волны отражаются от ионосферы с малыми потерями. Поэтому, путём многократных отражений от ионосферы и поверхности Земли, они могут распространяться на большие расстояния. Короткие волны используются для радиовещания, а также для любительской и профессиональной радиосвязи. Качество приёма при этом зависит от различных процессов в ионосфере, связанных с уровнем солнечной активности, временем года и временем суток. Так днём лучше распространяются волны меньшей длины (10 -25 м), а ночью — большей (35-100 м) (из-за поглощение в ионосфере).Для связи между наземными станциями и космическими аппаратами они непригодны, так как не проходят сквозь ионосферу.

Существует следующая взаимосвязь: для отражения коротких волн в ионосфере концентрация электронов должна быть тем больше, чем выше рабочая частота. Т.е чем больше свободных электронов тем лучше отражаются волны высокой частоты. С уменьшением концентрации электронов прохождение радиоволн лучше на низкочастотных диапазонов. Пространственная волна отклоняется к Земле тем легче, чем меньше угол излучения антенны. Малый угол излучения соответствует скачку большой протяженности. Этот скачок будет тем длиннее, чем выше отражающий слой. Отсюда понятно насколько важен для дальнего распространения коротких волн угол излучения антенны (его нужно выбирать как можно меньшим). Чем больше угол излучения антенны тем волна будет глубже проникать в отражающий слой и протяженность ее скачка значительно меньше. Почти отвесно излученные волны будут лишь незначительно отклоняться слоями ионосферы, поэтому они пробьют зону максимальной ионизации и уже не вернуться к Земле.

Концентрация электрических зарядов (электронная концентрация равна ионной) в земной ионосфере на высоте 300 км составляет днем около 10⁶ см^–3. Плазма такой плотности отражает радиоволны длиной более 20 м, а более короткие пропускает.

Волны микроволновых диапазонов распространяются подобно свету прямолинейно. Дифракция в этих диапазонах проявляется слабо. Волны излученные под углом к земной поверхности уходят в заатмосферное пространство практически без изменения траектории. Это свойство позволило успешно применить микроволны в спутниковой связи. Для этого вида радиосвязи требует обеспечение прямой видимости

Ультракороткие волны. Связь на УКВ осуществляется поверхностной волной так как УКВ не отражаются от ионосферы. Явление дифракции при радиосвязи на УКВ практически не наблюдается. Поэтому можно считать что УКВ вблизи земной поверхности распространяются прямолинейно, т.е в пределах прямой видимости. Но под влиянием тропосферы и ионосферы УКВ распространяются значительно дальше прямой видимости, так как вследствие неоднородности электрических свойств нижних слоев атмосферы в них происходит преломление УКВ в направлении к земной поверхности.

УКВ-диапазон используется для стереофонического радиовещания с частотной модуляцией (FM) и телевидения, радиолокации, связи с космическими объектами (т. к. они проходят сквозь ионосферу Земли),мобильные телефоны а также для любительской радиосвязи.

Радиоволны УКВ-диапазона распространяются практически в пределах прямой видимости. Приблизительная формула дальности приёма (в км):

,

где A_m — высота антенны в метрах.