TA的每日心情 | 開心 2012-2-12 00:01 |
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簽到天數: 2 天 [LV.1]初來乍到
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本帖最後由 bv3fg 於 2020-11-20 01:32 編輯
一些補充說明
對傳輸路徑及涵蓋範圍的補充:
在討論路徑之前,必須討論方向的定義。
我們定義地球的轉軸兩端為南北,日出為東,日落為西。更嚴謹的說法是,有一個點與通過此點的經線,那麼與經線垂直的方向稱為正東、正西。因為球體的經線在空間中彼此相對的角度各不相同,如果從原點朝某方向(例如正東)出發,離開一段距離之後,方向就不是正東了(因為已經處於另一條經線了),例如飛機從台灣起飛朝正東飛行,其實是要隨時改變方向才能維持正東,即維持在北緯 24 度的緯線上。而我們討論無線電波,發射之後就是朝原先的方向直奔而去,不會自己調整方向。換言之,我們後面所講的方向、天線指向,都是指電波從天線輻射出來的初始角度。
如果我們在北極往任何方向發射電波,電波就會沿著經線的方向到達南極,然後再回到北極。假如使用三單元 Yagi ,半值角大約 60 度,中心朝 0 度經線,左右邊比中心弱 3dB 的信號則分別朝東經 30度及西經 30 度行去,信號來到赤道的時候,它有最大的涵蓋範圍,過了赤道以後,仍然沿著各自的經線朝南前進,到了南極匯集在同一點,越過南極以後,原本的東經 30 度變西經 150 度,西經 30 度變東經 150 度,主 beam 0 度經線變 180 度經線,信號依此北上回到北極。更簡單的講,把一顆柳丁切成 6 瓣,你拿出相對的兩瓣,就是訊號涵蓋的範圍。
我們對南北極、經緯線的印象是根深柢固的,所以前面先以南北極做例子說明,接下來要討論以台灣為起點的 Long/Short Path 就要轉換習慣,將台灣當做地球的極點。
台灣位置為 N24 度,E121 度,如果以台灣為球的極點 (以下稱 T 點),那麼另一個極點就是 S24 度,W59 度,即南美洲巴拉圭國內某個點 (以下稱 P 點)。
最直接的方式是買一個地球儀,裁兩條細長的軟塑膠片,用圖釘將膠片釘在 T 與 P 點上,形成可自由撥動的經線,方便瞭解 path 經過哪些地點。
如果不使用地球儀,大家最常用的是下面這種 Great Circle Map (Azimuthal Map)
相關的網路資源有很多,我算是古早人,用的是以下這兩個
https://ns6t.net/azimuth/azimuth.html? ==> 直接在網頁上產生 map,可存成 pdf 檔
https://www.qsl.net/sm3gsj/gcm.htm ==> 下載程式,可自行定義較多細項,Gray Line 及連結Voacap (需另外自行下載安裝 https://www.voacap.com/ ) 產生 propagation 預測圖。
地球的最大圓周約為 40000km,所以設定圖的半徑是 20000km 就可將全球都在畫同一張圖中。看這種圖最不習慣的是距離越遠,變形越嚴重,整個南美洲展延成最外面的圓周。所以我會做一張以 P 點為中心的地圖來輔助,這樣看了才有感。如下面兩張圖,每一個扇形為30度,標示 A B 則為互相對應的 Long / Short Path。
由於電離層並非均勻分布,傳播路徑上的陸地也有高低起伏,當電波經多次彈跳到達南美洲時,可能已經散佈在更大的範圍,比較有可能像下圖 (以5A 6A 為例)。
這三張圖告訴我們
1. 天線朝任何方向,都可以通達南美洲的部份地區。
2. 1,6 或 5,6 可以涵蓋較大的區域,3,4 的組合涵蓋區最小。
3. 南美的最北端,距 P 點 4000km,Long Path 要多走 8000km
如果使用 3 單元 yagi,冬天傍晚,我們通常會使用 5A 6A 的路徑,電波的涵蓋範圍是 5A 6A 5B 6B,已經涵蓋了大部份的南美洲。如果是冬天早上日出後,1A 2A short path經北美到南美北部是比較有機會的。
有關選擇 Long Path 或 Short Path 的參考原則
1. 選擇 MUF 高的路徑。
2. 通常,10000km 以內 Short Path 佔優勢 (因為衰減較少)。
3. 高頻段優先選經過日照區的路線 (MUF 較高),低頻段選沒有日照區的路線 (避免 D 層吸收電波)。
4. 路徑經過海洋比經過陸地好。(海洋反射電波效果較好)
5. 避免穿越極光區,然而極光並非隨時存在,請自行上網掌握即時資訊。
有時候傳播狀況會好到兩條 path 同時開通,因為訊號行經的距離長短不同,到達你的天線有時間差,所以會聽到帶有迴音的聲音,2013年我甚至收到我發射出去繞了地球一圈回來的訊號,請參考 http://www.radio.club.tw/forum.php?mod=viewthread&tid=14791
有關 MUF Map 的補充
1. MUF Map 是依據輸入日期、時間、SFI、SSN、地磁等參數而輸出的預測圖,並非實測圖。
2. 雖然太陽活動狀況會影響 MUF 的高低,但是同一日期同一時間,電離層 MUF 分佈的形狀差不多,建議可以依一年四季、本地時間 0600 1200 1800 2400 蒐集或用模擬軟體跑出 16 張圖,仔細看看、歸納一下,在腦袋中留下印象,對於通訊很有用。
3. 上面 MUF Map 中標示的極光區是固定不變的,它只是表示極光經常會在這個區域出現,並非代表當時真的有極光。極光通常在距離地磁北極、地磁南極 10度 ~ 20度 的範圍出現 (即離磁極 1100 ~ 2200 公里),寬度約 3~6 緯度 (335~670km)。春天、秋天出現頻率高(與地磁 vs 太陽相對角度有關),太陽活動活躍及 CME (Coronal Mass Ejection) 更容易出現極光 (帶電粒子多)。極光不利於 HF 通訊,但國外有人利用用它做為 VHF 的反射屏進行數百公里以上的 VHF 通訊。 |
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