A propagação de alta frequência (aqui sinônimo de onda curta de 3 a 30 MHz ), utiliza vários fenômenos físicos, onda terrestre, reflexão ionosférica ou onda direta, tornando a recepção flutuante. A sua utilização para enlaces de curta ou longa distância só é possível através do conhecimento destes modos de propagação, da escolha das frequências, modulações e antenas a utilizar.
As ondas curtas se propagam de um ponto do globo para outro de três maneiras diferentes:
A confiabilidade das comunicações de rádio de ondas curtas de média e longa distância é, portanto, altamente variável, principalmente dependendo das variações na atividade solar:
Apesar da grande variabilidade deste último, existe, distância e tempo dados, em geral uma faixa de frequências em que a comunicação é possível. Infelizmente, essa faixa varia consideravelmente com o dia / noite, a estação do ano e o ciclo solar . Portanto, o uso de HF requer uma previsão ionosférica .
Podem assim ser recebidos a grande distância do transmissor, mesmo na presença de obstáculos (relevo) ou mesmo quando a curvatura da superfície terrestre impede uma linha de visão entre a estação transmissora e a estação receptora.
Para uma frequência fixa que não é muito baixa, uma "zona de silêncio" aparece ao redor do transmissor porque os raios que poderiam servir a esta zona não são refletidos. Além disso, há comunicação com uma única reflexão até uma distância de cerca de 3500 km (limite devido à curvatura da Terra), além das múltiplas reflexões (2, 3, 4 .. vezes) ainda ocorrerem. Excepcionalmente, até o ponto antípoda é atingido.
Certos fenômenos, como erupções solares, podem tornar toda a comunicação impossível por várias horas, ou seja, por milhares de quilômetros.
A atividade solar desempenha um papel importante em todos esses fenômenos cuja complexidade costuma assustar os usuários. Na verdade, trabalhando em uma frequência fixa, podem ocorrer perdas de comunicação se essa frequência estiver fora da faixa favorável. Ondas curtas não são um meio totalmente estável.
Durante a Segunda Guerra Mundial, as forças alemãs aplicaram o código analítico estabelecido por Karl Rawer . Assim, eles foram capazes de obter conexões bastante confiáveis. No Japão, K.-I. Maeda desempenhou um papel comparável.
Em relação à atividade solar, Rawer utilizou o método de previsão de Wolfgang Gleißberg que se baseia na comparação de vários ciclos consecutivos.
A propagação das ondas HF, portanto, depende fortemente da reflexão nas camadas da ionosfera . Se for mais ionizado pela radiação solar, garante melhor propagação das ondas de HF.
A propagação das ondas eletromagnéticas depende, é claro, do meio, mas também da frequência. Os intervalos citados abaixo são dados como uma indicação, as condições de propagação ionosférica sendo eminentemente variáveis dependendo do ciclo solar, a época do ano, a região do mundo, a hora do dia, os circuitos ...
A partir do transmissor, podemos distinguir uma zona de recepção direta devido à onda terrestre (quanto mais extensa, menor é a frequência), uma zona de silêncio , uma zona de recepção indireta devido ao reflexo da onda nas camadas ionizadas, então às vezes uma segunda zona de silêncio seguida por uma zona de recepção indireta. As áreas cobertas pelas ondas refletidas pela ionosfera são altamente variáveis porque dependem da existência das camadas D, E, Es, F, F1 e F2. As radiações refletidas são instáveis em amplitude e em fase, é o desvanecimento . Pode ser regular, lento, rápido, irregular, seletivo ou distorcedor.
Para obter o mapa atualizado da Terra .
Quando duas ondas vindas do mesmo transmissor e tendo percorrido caminhos diferentes alcançam uma antena receptora, os sinais elétricos produzidos são adicionados. O sinal resultante tem uma amplitude que depende da amplitude de cada um dos sinais recebidos, mas também da mudança de fase de um em relação ao outro:
A mudança de fase depende da diferença de percurso entre as duas ondas, devido, por exemplo, ao fato de uma das duas ter se refletido em uma camada alta da ionosfera. Mas como a altura das camadas ionizadas varia de acordo com a atividade solar, a amplitude do sinal recebido irá variar com uma frequência da ordem de alguns hertz: este é o desvanecimento (do inglês para fade , s 'fade, atenuate) , denominado QSB no código Q dos operadores de HF.
Origina-se de várias fontes distintas:
O ruído de rádio cobre todo o espectro de ondas de rádio, mas com uma intensidade muito variável. Seu nível também depende muito da proximidade de fontes industriais: é significativamente mais alto em áreas urbanas do que em áreas desabitadas.
As ondas que são refletidas na ionosfera às vezes sofrem uma distorção significativa que torna difícil a compreensão da modulação. É o caso das ondas cujo trajeto se aproxima dos pólos magnéticos ou que se refletem em uma aurora polar .
Para permitir comunicações profissionais confiáveis, as previsões de propagação são fornecidas pelas agências, expressas de acordo com o percurso entre as estações, por dois valores, de acordo com a data e o horário:
Esses valores são expressos em probabilidade de conexão: por exemplo, em Março de 2006, para um link França-Taiti, às 9h00 UTC, a frequência máxima seria de 12 MHz e a frequência mínima de 8 MHz , durante 50% do tempo (exemplo fictício).
Fora desse intervalo, os links são aleatórios e a frequência ótima (recepção máxima) geralmente está próxima da frequência máxima. Essas previsões também são reproduzidas em revistas técnicas de rádio amador.
Os sistemas automáticos permitem que as redes de comunicações HF se adaptem à propagação medindo a atenuação em várias frequências simultaneamente.
Como a propagação ocorre por onda terrestre ou por reflexão, o ângulo inicial da antena (ângulo de elevação do primeiro lóbulo) é essencial. Em geral :