Радіоаматорам виділено дев'ять ділянок КВ діапазону:
160-метровий (1,81 - 2 МГц);
80-метровий (3,5 - 3,8 МГц);
40-метровий (7 - 7,2 МГц);
30-метровий (10,1 - 10,15 МГц);
20-метровий (14 - 14,35 МГц);
16-метровий (18,068 - 18,168 МГц);
15-метровий (21 - 21,45 МГц);
12-метровий (24,89 - 25,14 МГц);
10-метровий (28 - 29,7 МГц).
Досвідчені радіоаматори знають, на яких діапазонах, коли, з якими районами Росії або зарубіжними країнами найзручніше працювати. Наведемо загальні характеристики кожного з КВ діапазонів, а також дамо конкретні рекомендації початківцям короткохвильовики, застосовні для нашого географічного району - Новосибірської області.
Загальні характеристики прохо дження на КВ діапазонах
Іоносфера складається з декількох іонізованих шарів. Шари іоносфери позначаються буквами D, Е. F. З них найбільшу роль при поширенні радіохвиль на КВ діапазонах грають шари E і F. Висота шару E над поверхнею Землі становить близько 100-150 км, а шару F- 220-240 км. На ці шари абсолютно не впливає погода поблизу поверхні Землі. Іонізація в шарі F підтримується в основному за рахунок ультрафіолетової складової сонячного випромінювання. Вище області F електронна концентрація поступово зменшується.
Шар F в денний час розпадається на два шари F1 (на висоті 150-250 км) і F2 (300-450 км). Шар F2 іонізується більш сильно і грає найбільшу роль на високочастотних КВ діапазонах. Сигнал проникнувши через помірно іонізовані шари E і F1. відображаються шаром F2. як показано на малюнку. Для більш низьких частот важливий шар E. так більшість зв'язків в діапазоні 160 м здійснюється завдяки відображенню саме від цього шару.
Іонізація шару Е відбувається головним чином від м'якого рентгенівського випромінювання Сонця. Вночі шар Е зберігає частину свого іонізації, але стає в цей час «пористим» і неоднорідним. Ступінь іонізації шару Е вище в екваторіальних областях Землі, і його відображає здатність там більше, ніж в середніх або високих широтах. В шарі E часом (спорадично) утворюються області дуже інтенсивної іонізації, Es. Аномально висока іонізація шару Es може викликати відображення хвиль в діапазонах 15 і 10 м.
Іонізація шару F2 досягає найбільшої величини в зимовий час, причому щоденний максимум припадає на час після полудня. Це означає, що найвужча мертва зона (зона мовчання) буде саме після полудня зимового дня, в цей час можлива надійний зв'язок в діапазоні 10 м. Влітку іонізація F2 менш значна і щоденний максимум переміщається до заходу сонця.
Найкращі умови для далекого зв'язку бувають навесні і ранньою осінню. Протягом весняних і літніх місяців спостерігається значно більше випадків аномальних відображень від шару E. Ці відображення можуть протягом декількох годин дати хороші умови для далекого зв'язку на 15 і 10 метрів. Перехід від зимових умов до літніх, і навпаки, не здійснюється плавно. Весняні і осінні місяці характеризуються нестійким станом іоносфери. Це особливо помітно любителям, регулярно працюють в 10-метровому діапазоні.
Нижче області Е, на висотах 50-60 кілометрів, розташований шар D. Іонізація цій галузі в основному обумовлена рентгенівським випромінюванням Сонця. Іонізація максимальна опівдні і швидко падає, коли Сонце ховається за горизонтом. Вночі іонізація в області D повністю зникає. Під час сильних сонячних спалахів іонізація цього шару різке зростає. Це призводить до так званим раптовим іоносферних збурень, наслідком яких є повне порушення короткохвильового радіозв'язку на освітленій половині земної кулі на термін від декількох хвилин до декількох десятків хвилин через повного поглинання радіохвиль в шарі D.
Спосіб поширення радіохвиль шляхом їх відображення від іоносфери називають Скачкова. Його характеризують відстанню стрибка, числом стрибків, а також максимально застосовної частотою МПЧ. МПЧ - це максимальна частота, при якій радіохвилі відбиваються від іонізованого шару. Всі частоти вище МПЧ шаром не відображаються, і виходять за межі іоносфери у відкритий космос. МПЧ залежить від часу доби, сезону, географічної широти точки відображення, сонячної активності, висоти шару, що відображає.
Мінімальна довжина стрибка обмежена, оскільки відображення радіохвилі може спостерігатися лише при кутах, більших деякого критичного. Цим пояснюється існування «мертвої зони». Протяжність "мертвої зони" обернено пропорційна критичної частоті шару.
Для спрощення розуміння дуже часто вживається термін "відбивається від шару". Але строго кажучи, радіохвиля не відбивається, а зазнає заломлення всередині іонізованого шару і повертається назад до Землі. Під дією змінного електричного поля хвилі вільні електрони в шарі приходять в коливальний рух з частотою хвилі, тобто виникає електричний струм, який своїм полем як би перевипромінює хвилю в зворотному напрямку. І чим нижче ступінь іонізації шару (тобто менша кількість вільних електронів в одиниці об'єму), тим глибше хвиля проникає всередину шару до моменту свого "відображення".
Типові графіки добового ходу МПЧ для зимового (зліва) і літнього (праворуч) місяців середньої фази циклу сонячної активності і дистанції стрибка такі:
Спільна залежність довжини першого стрибка (d), кута випромінювання антени зв горизонтом (Δ) і висоти розташування іонізованого шару (H) показана на сімействі графіків наведених нижче. Знаючи кут випромінювання своєї антени у вертикальній площині і очікувану висоту іонізованого шару, наприклад шару F2. можна визначити довжину першого стрибка, а помноживши її на 2, на 3 ... визначити дальність радіозв'язку при 2-3 ... Скачкова відображенні. Або ж, знаючи дистанцію до DX-кореспондента і очікувану висоту іонізованого шару, можна визначити необхідний кут випромінювання антени у вертикальній площині для 1-2-3 ... Скачкова поширення радіохвилі.
Таким чином, з великою часткою умовності, принципи поширення радіохвиль можна зобразити як показано на малюнку нижче.
Ступінь іонізації шарів залежить від активності Сонця, яке має цикл активності з періодом 11,3 року. Кількісна характеристика цієї активності - число Вольфа (W), воно безпосередньо пов'язане з кількістю плям (Sunspot Number) на видимій стороні диска світила.
Число Вольфа W обчислюється за формулою: W = k (10g + f)
де: f - число окремих плям на сонці, g - число груп плям, k - нормувальний коефіцієнт.
Результатом багаторічних досліджень Вольфа став один з основних законів сонячної активності, який гласить, що відчуває циклічні коливання з періодом 11,3 років. У міру збільшення числа спостережень, були виявлені і інші закономірності. Так були відкриті 22-річний, 44-річний і вікові цикли активності Сонця.
Сонячні плями є областями, з яких виходять в фотосфери Сонця дуже сильні магнітні поля. Чим велике число Вольфа, тим вище буде потік випромінювання від Сонця в усьому спектрі. Цей потік випромінювання постійно впливає на іоносферу Землі, викликаючи іонізацію її шарів. Чим вище число, тим вище рівень іонізації, і тим вище максимально застосовна частота.
Проходження на КВ діапазонах в Новосибірській області
Олександр Сухарєв RO9O, згадує про особливості роботи на 160м:
1) Як то він кілька діб виловлював C92CC Мозамбік, і нарешті сяк-так її його почув, причому чув його не більше 15 хвилин з глибокими завмираннями. Провів з ним зв'язок о 05:45 NSK- схід сонця, але ще темно, по карті це "сіра" лінія області термінатора. До Мозамбіку С92СС відстань 9318 км.
2) Коли була експедиція VP8STI South Sandwich Islands (до цих Південних Сандвічевих островів 15883 км), їх я чув буквально хвилини 3, не більше. Причому чув практично "ніяк", сигнал "прилітав" як в метеоритах на УКХ бурстамі і стусанами, вдавалося розібрати тільки уривки букв свого позивного O9O (в CW), але я зрозумів що він відповів мені, і повноцінну зв'язок все таки провели! Ось такі бувають завмирання на 160 м, на далеких трасах.
Діапазон 80 м є яскраво вираженим нічним діапазоном. Днем на цьому діапазоні можлива зв'язок на 300-400 км. з найближчими сибірськими областями. У НСО після заходу сонця з'являються станції Уралу і Поволжя. Потім бувають чутні Європейські станції. Трохи раніше можливо (особливо в зимові місяці) поява сигналів з далекого Сходу, DX з Азії (найчастіше Японії), Океанії. Дуже рідко вранці в 08-00 і ввечері 17-00 NSK можлива поява сигналів станцій Канади, США і Південної Америки, які при хорошому проходженні бувають чутні і деякий час після світанку.
Як і в діапазоні 160 м, тут влітку багато атмосферних перешкод. Зимової ночі, особливо в період мінімуму сонячної активності, зазвичай зв'язок на 5-7 тис. Км, а іноді і більше. У цей час особливо добре проходить зв'язок над водною поверхнею.
Діапазон 40 м живе практично цілодобово. Днем на ньому можна почути станції прилеглих районів (влітку - на відстані 500-600 км, взимку на 1000-1500 км). Ночами можливі DX зв'язку на багато тисяч кілометрів через нічну сторону Землі. З 10-13 UTC - чутні станції Австралії і Океанії, вночі - Європа, і ближче до ранку зрідка з'являється Африка, Близький Схід, Індія, Таїланд, потім коли світає Південна і рідше Північна Америка. У Європі особливо охоче використовують цей діапазон югослави, румуни, фіни, шведи. У США дозволена робота в ділянці 7.100 - 7.300 МГц, який виходить за межі дозволених в Росії. Тому працювати SSB з американцями часто доводиться на рознесених частотах (режим SPLIT). В цей діапазоні менше атмосферних перешкод, ніж в діапазонах 160 і 80 м. До речі, що в Сибіру на прості антени вкрай важко провести зв'язок з Північною Америкою.
У діапазонах 160, 80 і 40 м існує явище далекого проходження, при якому можлива зв'язок зі станціями, розташованими на іншому боці земної кулі. Це проходження нетривалий, буває під час сходу і заходу Сонця і пов'язане з різким нахилом (зміною висоти) шару F2, сприяє виведенню до Землі хвилі з утворюється на нічній стороні в іоносфері хвилеводу між шарами F2 і Е. Зазвичай в діапазоні 160 м це проходження триває кілька хвилин, в діапазоні 80 м - близько 30 хв, а в діапазоні 40 м - годину або більше. Це проходження частіше з'являється в діапазоні 160 м, ніж в діапазоні 40 м. Найкращі умови для введення і виведення хвилі з іоносферного хвилеводу утворюються в період магнітних бур. Тому зазвичай в ці дні проходження в діапазоні 20м або відсутній зовсім, або дуже погане.
У ранкові години (3 - 4 - 5 UTC) в Новосибірській області відкривається проходження станцій Далекого Сходу, Північної та Південної Америки, Північна Африка, Середній Азії і Близького Сходу. Радіостанції Океанії, Австралії та Нової Зеландії чутні по довгому шляху, а станції тієї ж Океанії KH2, KH6 сигнали проходять по короткому шляху.
У денний час в основному чутні європейські станції, - до вечора з 10-12 UTC з'являються сигнали Північної Америки і країн Карибського басейну, в цей же час якщо розгорнути антену на схід багато чутно радіостанцій з Океанії VK / ZL, а так само Південної Америки і Північної Америки східного узбережжя. Далі проходження переміщається на південь, Індія, Близький Схід і Африка.
Діапазон 15м. Проходження в цьому діапазоні таке ж приблизно як і на 20 м, істотно залежить від рівня сонячної активності - під час максимуму проведення зв'язку можливо більшу частину доби. У період низької сонячної активності проходження на цьому діапазоні спостерігається тільки вдень і недовго (втім, проходження може відкриватися і у вечірні години і досить довго ... часто буває, що проходження з 12-13 NSK відкривається цілком непогано і триває до пізнього вечора). У цьому діапазоні особливо багато SSB станцій Японії (у Японців 15 метрів діапазон призначений для початківців).
Навесні і влітку, рано вранці (або, навпаки, ввечері - в залежності від особливостей проходження) на цьому діапазоні можна чути гучні сигнали американських станцій. Так само вранці: Океанія, Південно-східна Азія, Індійське напрямок, Близький Схід; Європа до пізнього вечора. Увечері зі сходу і південного сходу не стільки не гірше, ніж вранці. Днем Океанія трохи стихає, але все ж чути. Австралія добре приймається вранці і ввечері, вдень дуже слабо, знову ж таки залежить від проходження.
На діапазонах 20 і 15 м можливі зв'язки по терминатору практично з усім земною кулею. В цьому випадку антену слід направляти вздовж лінії термінатора (сіра тінь на карті світу).
Діапазон 10м. Проходження сильно залежить від сонячної активності - в період мінімуму зв'язок на далекі відстані неможлива. При середній сонячної активності (в середині циклу) зв'язок можливий тільки в денний час, в будь-який час року (але навесні і восени, зазвичай краще). В період максимальної активності з DX станціями можна працювати до пізнього вечора і вночі. Цей діапазон охоче використовують радіоаматори для місцевих зв'язків, незважаючи на велику загасання поверхневої хвилі.
У ранковий час чутно Японію, Океанію і Австралію. При наявності проходження Американські континенти днем проходять досить голосно, і чути до пізнього вечора. З європейських станцій найбільш активні радіостанції DL, DJ, DK, DH, DO - Німеччини, і Італії, якщо хороше проходження - чутно ВРЮ Європу, і тоді не потрібно, крутих антен, всі працюють і на "палки" і "мотузки"
Діапазон самий «примхливий»: день-два відмінного проходження раптово можуть змінитися тижнем повної його відсутності. Зазвичай сигнали радіостанцій тут бувають чутні тільки в світлий час доби, і відповідно зв'язок можливий між кореспондентами, що знаходяться в освітленій сонцем території Землі. Коли ж 10-ка добре відкривається, то можна проводити QSO до пізнього часу. В період максимуму сонячної активності, діапазон 10 м відкритий цілодобово, тільки лише під ранок діапазон замовкає на години дві ....
Діапазон 10м цікавий в зв'язку з тим, що якщо є проходження, то навіть з самої мінімальною потужністю вам можуть вдасться зв'язку на 10-12 тисяч км. Якщо проходження немає, то не допоможе і наявність кіловатний підсилювача. Але все ж найголовнішу роль відіграє наявність хорошої спрямованої антени, а не потужність.
На жаль, коли 10-ка відкрита в Новосибірську весь діапазон забитий перешкодами від СиБи станцій китайських радіостанцій, і схоже це не радіоаматори, так як чутно гир гир в працюючих автомобілях, тракторах і т д (ймовірно цей діапазон там дозволений всім підряд). Варто розгорнути антену на південний схід, так китайці повністю забивають всі DX станції Океанії!
У діапазоні 10 м періодично буває така форма проходження, коли відбувається відбиття від шару Es формується над південним полюсом, тоді обидва кореспонденти повертають антени на ЮГ, і тільки в цьому випадку з'являється стійкий зв'язок, якщо ж традиційно розгорнути антени один на одного - з цим не буде , сигнал не проходить!
На діапазонах 17м і 12м проходження представляє щось середнє між, описаними раніше, сусідніми для них діапазонами.
Олександр Сухарєв, RO9O
Олександр Слонетскій, RT8O
Євген Горбунов, RA9OEG