Manual de estudio Unidad VII

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3 Manual de estudio Unidad VII (Técnica) Propagación. Un radioaficionado capacitado, es un mejor radioaficionado

4 CONTENIDO TAREAS... 3 REFERENCIAS... 4 CONCEPTOS BÁSICOS ACERCA DE LA PROPAGACIÓN DE ONDAS HERCIANAS... 4 QUÉ ES PROPAGACIÓN?... 4 LA NATURALEZA DE LAS ONDAS DE RADIO... 4 LOS EFECTOS EN LAS ONDAS RADIALES... 4 EL ESPECTRO DE ONDAS DE RADIO... 5 TIPO DE PROPAGACIÓN DE ONDAS (TIPO DE ONDAS)... 6 LA PROPAGACIÓN POR ONDA DE SUPERFICIE... 6 LA PROPAGACIÓN DE ONDA DIRECTA... 6 LA PROPAGACIÓN DE ONDA DIRECTA Y EL «HORIZONTE RADIAL»... 7 LA PROPAGACIÓN DE ONDA REFLEJADA... 7 LA REFLEXIÓN (DISPERSIÓN) TROPOSFÉRICA... 7 LA REFLEXIÓN IONOSFÉRICA... 8 TIPOS DE ONDA... 8 LA ATMÓSFERA... 8 DIVISIONES (CAPAS) DE LA ATMÓSFERA... 9 LA TROPÓSFERA... 9 LA IONÓSFERA... 9 EL SOL Y LAS MANCHAS SOLARES LA IONÓSFERA Y SUS SUBCAPAS LA CAPA D LA CAPA E LAS CAPAS F CAPA ESPORÁDICA-E SALTOS DE ONDA MODOS DE PROPAGACIÓN SIMPLES MODOS DE PROPAGACIÓN COMPLEJOS ZONAS DE SILENCIO (O «SOMBRA») LA ZONA DE SALTO (SKIP) COMPORTAMIENTO DIURNO Y NOCTURNO DE LA IONÓSFERA PROPAGACIÓN TRANSECUATORIAL DISPERSIÓN METEÓRICA CUESTIONARIO

5 TAREAS Leer: Estudiar: Estudiar: Visualizar: Contestar: Las notas al final de página de la sección del cuestionario Los textos de referencia Las preguntas del cuestionario La presentación Propagación Las preguntas del cuestionario usando la herramienta web hasta completar el mínimo exigido (70%) 3

6 REFERENCIAS CONCEPTOS BÁSICOS ACERCA DE LA PROPAGACIÓN DE ONDAS HERCIANAS QUÉ ES PROPAGACIÓN? Según la Real Academia Española, propagación es la acción o efecto de propagar, entendiéndose como tal hacer que algo se extienda o llegue a sitios distintos de aquel en que se produce y específicamente el efecto que permite que una onda de radio se extienda a sitios distintos de la antena que la produjo. Nosotros, como radioaficionados entenderemos al término propagación como el conjunto de efectos físicos que permiten que una onda herciana pueda ser trasportada desde un punto al otro del espacio. LA NATURALEZA DE LAS ONDAS DE RADIO Para comprender el fenómeno de la propagación, debemos entender que las ondas de radio son un tipo de radiación electromagnética, cuya longitud de onda es mayor que la luz visible e infrarroja. Decir pues que son radiaciones electromagnéticas es establecer que poseen una componente eléctrica y una componente magnética y como tales, están expuestas a ciertos fenómenos los cuales son capaces de modificar el patrón de propagación de las mismas. En condiciones especiales y con un ambiente uniforme, las ondas de radio tienden a desplazarse en línea recta, esto quiere decir que siempre que haya una línea de vista entre el emisor y el receptor, este tipo de comunicación será bastante eficiente, pero si se requiere de una comunicación de un punto a otro, el cual se encuentra más allá del horizonte, tendremos que tomar en cuenta las distintas condiciones de propagación y las adecuadas frecuencias para su correcta distribución. Para realizar comunicaciones seguras entre dos puntos lejanos y sin salir del plantea, en general son adecuadas ondas denominadas de altas frecuencias (onda corta o HF) que van de 3 a los 30 megahercios, ya que estas frecuencias son reflejadas en la atmósfera y regresan a la tierra a grandes distancias. Las frecuencias de VHF, UHF Y SHF no se reflejan en la atmósfera salvo en ciertas circunstancias y es por esto que sólo resultan útiles en comunicaciones de punto a punto y satelitales. No se podría hablar de comunicación por medio de ondas de radio a grandes distancias si no se toman ciertos fenómenos en cuenta como lo son la refracción, reflexión, dispersión y difracción los cuales hacen posible la comunicación entre dos puntos más allá del horizonte. LOS EFECTOS EN LAS ONDAS RADIALES Al ser la naturaleza de las ondas hercianas, la misma que las demás de las radiaciones electromagnéticas, cuenta con comportamientos similares, y en particular los siguientes efectos: Absorción - Pérdida de la intensidad de la radiación al atravesar un medio. Difusión - Repartición en todas las direcciones del espacio al atravesar un medio. Refracción - Cambio de dirección al pasar de un medio material a otro. 4

7 Reflexión - Cambio de dirección al hacer contacto con otro medio regresando al medio inicial. Dispersión - Separación de las ondas de distinta frecuencia al atravesar un material. Retrodispersión - reflexión difusa de ondas hacia el lugar de donde provienen debida a la dispersión. Difracción - Desviación al atravesar entre obstáculos. Y en lo que tiene que ver específicamente con las ondas radiales, estos fenómenos cuentan con las siguientes particularidades: ABSORCIÓN: Las ondas pueden experimentar pérdidas de intensidad total o parcial al ingresar a un medio desde otro de distintas densidades iónicas. DIFUSIÓN: Las ondas de radio tienden a ser propagadas en todas las direcciones (cuando se usan sistemas aéreos omnidireccionales) o en un haz confinado (cuando se emplean antenas direccionales). REFRACCIÓN: Las ondas de radio están proclives a sufrir una desviación en su trayectoria cuando atraviesa de un medio a otro con densidad iónica distinta. REFLEXIÓN: Las ondas de radio atraviesan las diversas capas de la atmósfera. Desde la troposfera hasta la ionosfera y si los índices de refractividad de cada una de estas capas son muy diferentes pueden llegar a producir reflexión total. DISPERSIÓN: El efecto de dispersión ocurre cuando las ondas de radio atraviesan alguna masa de electrones (iones) o pequeñas capas de agua en áreas suficientemente grandes. RETRODISPERSIÓN: En condiciones excepcionales de alta ionización de las capas superiores de la atmósfera, en las cuales se encuentran irregularidades se produce la reflexión de ondas radiales con muy bajo ángulo que permiten cubrir partes de la llamada zona de silencio. DIFRACCIÓN: Se puede entender a la difracción como esparcimiento de las ondas en los límites de una superficie, esto quiere decir que para que exista tiene que haber un obstáculo así es como este fenómeno permite que parte de la señal llegue al otro lado del objeto. EL ESPECTRO DE ONDAS DE RADIO En particular el rango de frecuencias que comprende a las ondas de radio va desde las microondas (300 GHz) hasta las Extra bajas frecuencias (3 Hz). En lo que tiene que ver al interés de esta sección y las particularidades de propagación, vamos a considerar los siguientes rangos de frecuencia dentro del espectro radial: Rango Límites LW (Onda larga) 30 khz 300 khz MW (Onda media) 300 khz 3 MHz HF SW (Onda corta) 3 MHz 30 MHz VHF 30 MHz 300 MHz UHF 300 MHz 3 GHz 5

8 TIPO DE PROPAGACIÓN DE ONDAS (TIPO DE ONDAS) Toda onda de radio, al ser emitida desde una antena, cuenta en mayor o menor medida con los siguientes componentes: una onda terrestre o de superficie y una onda aérea o espacial. Esta última a su vez, de acuerdo con su comportamiento de propagación puede subdividirse en: Directa Reflejada Difractada Troposférica Ionosférica LA PROPAGACIÓN POR ONDA DE SUPERFICIE El componente de una onda de superficie o terrestre es la que sigue a corta distancia del suelo o manto de agua el trazado de la curvatura de la Tierra, sus accidentes orográficos, obstáculos arquitectónicos, etc. Este tipo de propagación es posible gracias al fenómeno de difracción en tanto que en su trayecto experimenta el fenómeno de absorción. Vale decir que las ondas de radio siguen su camino en superficie por la cual la señal es capaz de alcanzar grandes distancias antes de que la señal sea absorbida por la tierra. Asimismo, la onda de superficie es afectada por la absorción en la capa D cuando la misma está formada. El componente se superficie es mayor cuanto más baja sea la frecuencia de trabajo, por lo que la distancia máxima de propagación por onda de superficie cuando aumenta la frecuencia de la señal disminuye. LA PROPAGACIÓN DE ONDA DIRECTA Por onda directa se entiende el componente espacial que cubre en línea recta la distancia entre la antena emisora y la receptora. Para permitir este tipo de propagación es necesario que exista una línea de vista entre las antenas transmisora y receptora, y en general se utilizan frecuencias por encima de los 50 MHz, ya que las frecuencias altas se ven menos afectadas por los fenómenos atmosféricos, cuentan con un menor componente terrestre y además requiere antenas voluminosas para tener una transmisión efectiva. 6

9 LA PROPAGACIÓN DE ONDA DIRECTA Y EL «HORIZONTE RADIAL» Cuando las antenas trasmisoras y receptoras están ubicadas a corta distancia entre ambas a efectos prácticos se puede ignorar la curvatura de la Tierra y considerar que las ondas de radio se propagan a lo largo de una superficie plana conductora imperfecta. No obstante, en circuitos de larga distancia, el alcance de la onda directa se limita por la curvatura de La Tierra al llamado horizonte radial o radio horizonte que si bien a fines prácticos casi coincide el horizonte visual, por el comportamiento electromagnético de la tierra la hace parece menos curva para las ondas de radio que para las de la luz. LA PROPAGACIÓN DE ONDA REFLEJADA Por onda reflejada se entiende el componente espacial que se ve reflejada o bien por el suelo u otros obstáculos y cubre así la distancia entre la antena emisora y la receptora. LA REFLEXIÓN (DISPERSIÓN) TROPOSFÉRICA La tropósfera puede producir refracción (retrodispersión) de las ondas de radio, especialmente cuando en la misma sucede una inversión térmica (las capas más altas están más frías y por lo tanto son más densas que las capas bajas). Es particularmente apreciable en verano, por la mañana y en VHF. 7

10 En esta capa de la atmósfera es dónde se forman las nubes y la temperatura desciende rápidamente debido a la altura cuando se produce esta inversión de gradiente se generan los denominados canales de ionización, los cuales son ideales para que las ondas de radio puedan viajar. Este tipo de propagación es ideal para frecuencias de VHF y UHF. LA REFLEXIÓN IONOSFÉRICA En la ionósfera se produce el fenómeno de refracción de las ondas de radio más interesante que permite comunicaciones a larga y muy larga distancia, incluso con alcance global. Es sin dudas uno de los tipos de propagación más importantes, en especial en la onda corta. Aquí influirá la atmósfera como reflector cosa que ocurre en la llamada ionosfera. La ionosfera es una capa de la atmosfera que se encuentra entre los 40 Km y 320 Km y está conformada por iones generados por la radiación solar. TIPOS DE ONDA Rango Tipos de onda LW (Onda larga) De superficie. MW (Onda media) De superficie. Ionosférica durante la noche. HF SW (Onda corta) Básicamente ionosférica. VHF Directa. Ocasionalmente troposférica. UHF Directa. LA ATMÓSFERA La atmósfera es la capa de gases que rodea un cuerpo celeste y que sujeta al mismo por efecto de su gravitación. En el caso de la Tierra tiene más de 100 km, aunque más de la mitad de su masa se concentra en los seis primeros y el 75% en los primeros 11. Protege la vida del planeta, absorbiendo radiaciones perjudiciales, reduciendo la temperatura, y actuando como escudo protector contra los meteoritos. Y en materia radial, es el lugar específico donde se producen los efectos de propagación más allá del horizonte radial. 8

11 DIVISIONES (CAPAS) DE LA ATMÓSFERA LA TROPÓSFERA La tropósfera es la capa de la atmósfera terrestre que está en contacto con la superficie y se extiende hasta unos 18 km de altura sobre el Ecuador y hasta sólo 6 en los polos. Es dónde ocurren todos los fenómenos meteorológicos (meteoros) y dónde se forman las nubes. En este segmento de la atmósfera es dónde se produce la propagación por dispersión troposférica descripta anteriormente. LA IONÓSFERA La ionósfera es la parte de la atmósfera terrestre ionizada permanentemente por a la radiación solar. Se sitúa entre la mesosfera y la exosfera, y en promedio se extiende aproximadamente entre los 80 km y los 500 km de altitud alcanzando su máxima altura en horas del mediodía astronómico. En este estrato es dónde se desarrolla el efecto de reflexión de ondas hercianas que permiten las comunicaciones a grande y muy grandes distancias (incluso a nivel global), que describimos anteriormente como propagación ionósférica. 9

12 EL SOL Y LAS MANCHAS SOLARES Una mancha solar es una región del Sol que tiene una temperatura más baja que la de sus alrededores, y con una intensa actividad magnética, que se aprecia como una región central oscura rodeada por otra más clara y que resultan en zonas de mayor emisión de radiación ultravioleta. Ciclo de manchas solares La actividad solar ocurre en ciclos de aproximadamente once años. El punto de actividad solar más alta durante este ciclo es conocido como el máximo solar, y el punto de actividad más baja es el mínimo solar. Ciclo actual (nº 24) - Comenzó el 10 de enero de Debería haber tenido su máximo en el año Sin embargo, se observa un comportamiento atípico 10

13 LA IONÓSFERA Y SUS SUBCAPAS Consiste de cuatro grandes áreas de ionización: La Capa D entre 60 a 80 km La Capa E entre 90 a 120 km La Capa F1 entre 200 a 240 km (en verano 260 a 290 km) - La Capa F2 entre 240 a 290 km (en verano 390 a 420 km) La densidad de ionización es mayor cuanto más alta es la capa. LA CAPA D Es la capa más cercana a la Tierra y se sitúa entre los 60 y los 90 km de altitud. Es una capa de absorción, por lo que las ondas electromagnéticas que la atraviesan sufren una considerable atenuación. Sólo aparece durante el día ya que debe su existencia a la radiación solar directa, cuando la ionización provocada por el viento solar aumenta la densidad de electrones en esta región lo que hace que las ondas radioeléctricas sean fuertemente absorbidas. Afecta principalmente a las frecuencias más bajas. La capa D: la capa de absorción Se forma progresivamente tras el amanecer Desaparece rápidamente tras la puesta del Sol Produce una fuerte atenuación de las señales de radio 0-4 Mhz Bloqueo total 4-9 Mhz Muy fuerte atenuación 9-14 Mhz Ligera atenuación 11

14 LA CAPA E La capa E o de "Kennelly-Heaviside" existe entre los 90 y 150 km. Tiene la característica de reflejar las ondas de radio de frecuencias medias. Su efecto varía según la hora del día: durante las horas de luz el viento solar la acerca a la superficie, limitando la distancia de propagación. Por las noches, se aleja incrementando ampliamente la reflexión. La capa E: Capa reflectiva y temporal Se forma por la radiación solar de Rayos X blandos y UV Solo refracta, parcialmente frecuencias menores a los 8 Mhz En ocasiones aparece una capa llamada Esporádica E (Es), en pequeñas nubes con finas capas muy reflectantes La Es puede durar desde minutos hasta varias horas. - Más frecuente en torno al equinoccio de verano - Puede refractar HF e incluso VHF LAS CAPAS F La capa F o de "Appleton" se encuentra generalmente entre unos 150 a más de 350 km (hasta 500 km). Mediante la reflexión en esta capa, se pueden conseguir propagaciones de hasta unos 4000 km por cada salto, siendo posible alcanzar más distancias mediante sucesivas reflexiones ionosfera-tierra. Durante el día, la capa F se estratifica en dos capas diferentes: la F1 y la F2 Las capas F: capas reflectivas F1 - Altura de 150 a 220 km F2 - Altura de 250 a más de 350 De noche se fusionan en una única capa F F2 es la principal capa que refracta las señales de HF Hasta km en un único salto Comportamiento muy irregular y cambiante por hora del día, estación del año y ciclo solar 12

15 CAPA ESPORÁDICA-E Se trata de delgadas nubes ionizadas ubicadas en la capa E con un tamaño que oscila entre las decenas y las centenas de kilómetros y que se desplazan hasta desaparecer al cabo de unos minutos o incluso horas. Su densidad de ionización puede ser hasta diez veces superior a la de la región E, y pueden aparecer a cualquier hora del día y durante cualquier estación del año, siendo más frecuente en verano durante el día en latitudes templadas, de noche en regiones polares y de día en regiones ecuatoriales. Su origen es todavía muy debatido: Relacionado con vientos ionizados en cizalla en la capa E Tormentas eléctricas Permite reflejar frecuencias muy elevadas (muy superiores a la F2 en los rangos de VHF, UHF y SHF) Puede bloquear la propagación por F2 (inferiores a la F2) Muy frecuente en torno al equinoccio de verano 80% en 28 MHz 40% en 50 MHz <10% en 144 MHz La esporádica-e permite acortar la distancia de skip 13

16 SALTOS DE ONDA MODOS DE PROPAGACIÓN SIMPLES MODOS DE PROPAGACIÓN COMPLEJOS 14

17 ZONAS DE SILENCIO (O «SOMBRA») Son los espacios intermedios no cubiertos por las ondas de superficie y/o directa, y el primer salto de la onda ionosférica. LA ZONA DE SALTO (SKIP) PARA CADA FRECUENCIA SE TIENE: Un ángulo crítico de incidencia Una distancia mínima de salto Una zona de sombra COMPORTAMIENTO DIURNO Y NOCTURNO DE LA IONÓSFERA 15

18 Variaciones por hora del día y frecuencia PROPAGACIÓN TRANSECUATORIAL Es una forma infrecuente de propagación que permite enlaces entre estaciones muy lejanas, ubicadas a distancias aproximadamente iguales del ecuador magnético Ocasionada por nubes (o bultos) de ionización intensa de la capa F2 a ambos lados del ecuador magnético, que se forman luego del ocaso en un área de 100 a 200 km al norte y al sur de éste y en unos 500 a 3000 km de ancho que se mueven hacia el oeste con la caída del Sol. Es más frecuente entre las 1700 y las 2200 horas locales, durante los equinoccios y durante los años con picos de alta actividad solar. Permite comunicaciones a distancias de entre 5000 km a 8000 Km y en frecuencias de 28 MHz hasta 432 MHz entre estaciones aproximadamente equidistantes y perpendiculares al Ecuador. 16

19 DISPERSIÓN METEÓRICA Es un tipo notable de propagación causada por la ionización de los meteoros (también conocidos como "estrellas fugaces") que entran en la atmósfera terrestre. Los meteoros son pequeñas rocas que orbitan en el espacio, y cada año en determinadas fechas la Tierra pasa a través de corrientes de ellos. Cuando el planeta cruza la órbita de los meteoros, meteoritos golpean la atmósfera de la Tierra a una velocidad de más de 10 mil km/h haciendo que se queman a temperaturas extremadamente altas. Tales temperaturas dejan rastros de aire ionizado detrás de ellos en altitudes que van desde los 80 a los 150 kilómetros. Estos rastros tienen la particularidad de poder reflejar las ondas de radio de frecuencias de hasta 500 MHz, y también lo pueden hacer con las señales de HF en el intervalo cercano a de los 30 MHz. Cada entrada de meteoros tiene como resultado en una dispersión de ondas de radio que se clasifican con los términos ingleses "ping" (o silbidos ) o "burst" (o ráfagas ). Lo pings son aperturas cortas que duran apenas unos segundos y los "burst" son aperturas que pueden darse por varios minutos. Durante las tormentas de meteoros (es decir, cuando se producen meteoros en tasas elevadas) tanto los pings con burst pueden ocurrir con tanta frecuencia para posibilitar largos comunicados. Por ejemplo, la lluvia de meteoritos de las Perseidas (que se produce alrededor del 12 de agosto de cada año) es habitual poder realizar contactos con fuertes intensidades de señal por varias horas y las distancias de salto variando entre de 200 a kilómetros. Sin embargo, este fenómeno suele ser muy breve, por lo que en general quienes los utilizan prefieren utilizar modos como el packet (APRS) y VHF ya que la trasmisión de los paquetes son capaces de enviar en breves períodos de tiempo información útil, como el distintivo de la estación transmisora así como la ubicación. 17

20 CUESTIONARIO 1) PROPAGACIÓN DE UNA ONDA DE RADIO SE DEFINE CÓMO: i A. El trayecto producido por la difracción de la onda al pasar por las distintas capas de la estratósfera B. La dispersión de la onda al pasar de un medio a otro de diferentes características C. El conjunto de fenómenos físicos que conducen a la onda desde el transmisor al receptor D. Los fenómenos eléctricos que se producen al ionizarse la atmósfera por la polarización de la onda 2) CUÁL ES EL HORIZONTE DE RADIO? ii A. La distancia máxima en la cual dos estaciones de radio pueden comunicarse por paso directo B. La distancia entre la tierra y una antena montada horizontalmente C. El punto más lejano que se puede ver al ponerse de pie en la base de la torre de su antena D. La distancia más corta entre dos puntos de la superficie de la tierra 3) QUÉ EFECTO TIENE UNA ALTERACIÓN REPENTINA SOBRE LA PROPAGACIÓN IONOSFÉRICA DURANTE HORAS DEL DÍA? iii A. Mejora la propagación en todas las frecuencias de onda corta B. Altera las señales de las frecuencias más altas en mayor proporción que en las más bajas C. Mejora las propagación de las frecuencias medias especialmente D. Altera las señales de las frecuencias más bajas en mayor proporción que en las más altas 4) QUÉ FORMA PRÁCTICA SE PUEDE UTILIZAR PARA DETERMINAR SI EXISTEN BUENAS CONDICIONES DE PROPAGACIÓN ENTRE SU ESTACIÓN Y UNA UBICACIÓN DISTANTE? iv A. Hacer escucha a las señales de las balizas internacionales en la gama de frecuencias que planea utilizar B. Enviar en CW una serie de puntos o letras "V" en la banda y escuchar los ecos de su señal C. Consultar en el "clúster" si hay reportadas estaciones en la gama de bandas de interés D. Hacer un llamado general en CW y acto seguido consultar en que balizas inversas aparece su distintivo reportado 5) CUÁL DE LAS SIGUIENTES OPCIONES SE APLICA CUANDO SE SELECCIONA UNA FRECUENCIA PARA TENER BAJA ATENUACIÓN EN ONDA CORTA? v A. Se debe seleccionar frecuencias justo debajo del MUF B. Se debe seleccionar frecuencias justo por encima de la LUF C. Se debe seleccionar una frecuencia justo por debajo de la frecuencia crítica D. Se debe seleccionar una frecuencia justo por arriba de la frecuencia crítica 6) CUÁL DE LAS SIGUIENTES ASEVERACIONES ES INCORRECTA? vi A. El ciclo solar o ciclo de actividad magnético solar es el cambio periódico de la actividad del Sol especialmente visible en los cambios en el número de manchas y erupciones solares B. Los ciclos solares tienen una duración media de unos once (11) años en los que se alternan cada un pico mínimo y un máximo de actividad solar cada cinco y medio años C. Una mancha solar es una región del Sol que tiene una temperatura más alta que sus alrededores y con una menor actividad magnética en la que se aprecia una región central clara rodeada por otra más obscura D. A través de las manchas solares se emiten considerables cantidades de energía en especial de naturaleza de radiaciones ultravioleta que resultan de importancia especial para la propagación de onda corta 7) CUÁL ES EL EFECTO QUE TIENE UN NÚMERO ALTO DE MANCHAS SOLARES EN LAS COMUNICACIONES DE RADIO? vii A. Las señales de radio de alta frecuencia se tornan muy débiles y distorsionadas 18

21 B. Frecuencias superiores a 300 MHz se tornan utilizables, para comunicaciones a larga distancia C. Mejora la comunicación a larga distancia en la parte alta de HF y la baja en el rango de VHF D. Las comunicaciones de microondas se tornan inestables 8) ACERCA DE LA INCIDENCIA DEL NÚMERO DE MANCHAS SOLARES EN LA PROPAGACIÓN EN ONDA CORTA, CUÁL SE LAS SIGUIENTES OPCIONES ES CORRECTA? viii A. Un número de manchas solares alto generalmente indica una mejor propagación en las bandas más altas B. Un número de manchas solares bajo generalmente indican una mayor probabilidad de propagación por la capa E-esporádica C. Un número nulo (cero) de manchas solares indica que la propagación de radio no es posible en ninguna banda D. Un número de manchas solares elevado favorece la densidad de la capa D, y por tanto una mejor propagación en bandas bajas 9) DÓNDE EN LA TIERRA LAS CAPAS IONOSFÉRICAS ALCANZAN SU MÁXIMA ALTURA? ix A. En los puntos donde el sol está encima B. Donde el sol se encuentra en el lado opuesto de la tierra C. Cuando el Sol está aumentando D. Donde el sol ha acaba de ponerse 10) CUÁL DE LAS SIGUIENTES ASEVERACIONES ES INCORRECTA? x A. La ionosfera es la región de las capas altas de la atmósfera ubicada entre los 60 a 400 kilómetros que debido a su ionización es capaz de reflejar señales radioeléctricas B. La ionización se produce fundamentalmente por las radiaciones solares en las bandas de ultravioletas y rayos X y también contribuye a la misma otros fenómenos como los rayos cósmicos y los meteoritos C. La densidad de electrones varía según la hora del día y la estación del año, y la radiación también varía siguiendo el ciclo de las manchas solares de doce años D. La densidad de electrones varía con la altura y presenta determinados estratos de máximos relativos a los que se les llama capas 11) LA CAPA D ES LA CAPA DE LA IONOSFERA QUE: xi A. Es la que más se encuentra más cercana a la Tierra a unos 600 km de altura B. La ionización provocada por el viento solar aumenta la densidad de electrones de la capa D por lo que las ondas radioeléctricas son fuertemente absorbidas C. Durante la noche, la capa D no recibe viento solar, por lo que rápidamente incrementa su densidad iónica permitiendo comunicados a mayor distancia D. Se forma durante la noche, es más densa durante el invierno y durante los ciclos de mínima actividad solar 12) LA CAPA E O DE KENELLY-HEAVISIDE: xii A. Se sitúa entre 80 y 112 km sobre la superficie terrestre y tiene efecto refractivo de las ondas de radio de baja frecuencia B. Algunos investigadores piensan que en su formación podría intervenir la fricción entre las diferentes capas de la atmósfera C. Es una capa de comportamiento bastante regular y su densidad de ionización depende del ángulo de incidencia de la radiación solar D. Todas las opciones anteriores son correctas 13) CUÁL DE LAS CAPAS IONOSFÉRICAS ESTÁ MÁS CERCANA A LA SUPERFICIE DE LA TIERRA? xiii A. La capa A B. La capa E C. Las capas F 19

22 D. La capa D 14) CUÁL DE LAS SIGUIENTE ASEVERACIONES ACERCA DE LA CAPA F1 ES INCORRECTA? xiv A. Su densidad de ionización depende del ángulo de incidencia de la radiación solar, alcanzándose máximos con incidencia perpendicular, es decir, en torno al mediodía B. Su altitud varía entre 160 y 280 km según la hora del día, siendo más alta en el mediodía y la más baja en la salida y la puesta del sol C. En materia de propagación tiene un comportamiento similar a la capa E D. La altitud es bastante estable a lo largo del día, y por la noche, esta capa desaparece fusionándose en la práctica con la capa F2 para formar una única capa F por la noche a una altura de unos 300 km 15) CUÁL DE LAS SIGUIENTES ASEVERACIONES ES INCORRECTA? xv A. La capa D se ubica a unos 60 kilómetros sobre La Tierra, sólo aparece durante el día y es sumamente absorbente para frecuencias por debajo de unos 10 MHz B. La capa E o capa de Kennelly-Heaviside se encuentra entre 80 y 110 kilómetros de altitud, tiene la característica de reflejar las ondas de radio de frecuencia media y es afectada por el viento solar que durante las horas diurnas la presiona acercándola a la tierra C. Entre los 180 a 600 kilómetros se encuentra la región F o de Appleton, en la que durante el día se diferencian dos capas (F1 y F2) que durante la noche se fusionan en una sola D. Por encima de los 600 kilómetros se encuentra la capa G, responsable de los fenómenos de propagación de auroras y dispersión meteórica 16) POR QUÉ SEÑALES DE RADIO VHF Y UHF SUELEN VIAJAR UN POCO MÁS LEJOS QUE LA DISTANCIA DE LA LÍNEA DE VISIÓN ENTRE DOS ESTACIONES? xvi A. Porque las señales de radio se mueven un poco más rápido que la velocidad de la luz B. Porque tienen poca absorción de la capa D C. Porque el comportamiento electromagnético de la tierra la hace parecer menos curva para las ondas de radio que a la luz D. Porque son reflejadas por la capa F2 17) CUÁL DE LOS SIGUIENTES EVENTOS PODRÍA ESTAR OCURRIENDO CUANDO SE ESTÁN RECIBIENDO SEÑALES VHF DESDE LARGAS DISTANCIAS? xvii A. Las señales están reflejándose del espacio exterior B. Las señales están llegando por conductos subterráneos C. Las señales están reflejándose por tormentas de relámpago en su área D. Las señales están siendo refractadas por la capa E Esporádica 18) CUÁL ES LA DISTANCIA MÁXIMA APROXIMADA A LO LARGO DE LA SUPERFICIE TERRESTRE QUE NORMALMENTE SE CUBRE EN UN SALTO UTILIZANDO LA REGIÓN F2? xviii A. 300 kilómetros B kilómetros C kilómetros D kilómetros 19) A QUÉ SE LE LLAMA "DISPERSIÓN METEÓRICA"? xix A. Es un tipo notable de propagación causada por el ingreso de meteoritos a la atmósfera que actúan como agentes refractivos de determinadas frecuencias B. Es un tipo de propagación causada por formación en la capa D de nueves de iones probocadas por meteoros C. Es un tipo especial de propagación causada por la ionización provocada por las estelas meteóricas D. Es un tipo notable de propagación causada por la ionización provocada por variaciones temporales del campo magnético meteórico 20

23 20) CUÁL DE LAS SIGUIENTES OPCIONES ACERCA DEL DESVANECIMIENTO O FADING SELECTIVO ES INCORRECTA? xx A. Es una anomalía de la propagación de radio causada por cancelación parcial de una señal por sí misma B. Afecta mayormente a las trasmisiones de banda lateral única, y poco y nada a las de AM o FM C. Se produce cuando la señal llega al receptor por dos caminos diferentes, y al menos el medio de uno de ellos se está modificando D. Ocurre normalmente en la tarde o temprano en la mañana cuando las diversas capas de la ionosfera se mueven, separan o combinan 21) QUE SE ENTIENDE POR "ONDA DE SUPERFICIE"? xxi A. Es el tipo de onda que sigue trazado de la curvatura de la Tierra o se adentra solamente en las capas inferiores de la ionósfera B. Es el componente de una onda de radio que cubre en línea recta la distancia entre la antena emisora y la receptora C. Es el tipo de onda que sigue a corta distancia del suelo o manto de agua el trazado de la curvatura de la Tierra, sus accidentes orográficos y obstáculos arquitectónicos D. Es el componente de una onda de radio que al ser doblado hacia abajo debido a las variaciones de densidad de la atmósfera alcanza la superficie de la Tierra 22) ACERCA DE LA ONDA DE SUPERFICIE, CUÁL DE LAS SIGUIENTES ASEVERACIONES ES INCORRECTA? xxii A. Es en principio constante y no presenta modificaciones importantes en el tiempo ni según la variabilidad de la atmósfera B. A medida que la señal se traslada es absorbida fundamentalmente por el terreno y en parte por la capa D C. La amplitud de la señal de la onda de superficie depende de la distancia y de las características eléctricas del terreno D. Deberían ser polarizadas verticalmente para evitar que el campo eléctrico sea perpendicular al de la superficie de la tierra 23) CÓMO AFECTA LA DISTANCIA MÁXIMA DE PROPAGACIÓN POR ONDA DE SUPERFICIE CUANDO SE AUMENTA LA FRECUENCIA DE LA SEÑAL? xxiii A. Se mantiene igual B. Aumenta C. Disminuye D. Es mayor alrededor de los 14 megahercios 24) QUÉ ES LA DISPERSIÓN TRANSECUATORIAL? xxiv A. Un fenómeno de propagación entre dos puntos de latitud aproximadamente a una misma distancia al norte y al sur del Ecuador magnético B. Un fenómeno de propagación entre dos puntos los situados en el Ecuador magnético C. Un fenómeno de propagación entre dos continentes a través de circuitos a lo largo del Ecuador magnético D. Un fenómeno de propagación entre dos estaciones en la misma latitud 25) QUÉ SE ENTIENDE POR "DISPERSIÓN TROPOSFÉRICA"? xxv A. Es un tipo especial de propagación causada por la ionización de la tropósfera provocada por las estelas meteóricas B. Es un tipo de propagación inusual causada por la ionización de la tropósfera provocada por la agitación de cargas eléctricas durante tormentas C. Es un tipo notable de propagación causada por la ionización de las capas bajas de la ionósfera generada por irregularidades o discontinuidades en sus propiedades físicas 21

24 D. Es el tipo de propagación de las ondas de electromagnéticas por dispersión causada por irregularidades o discontinuidades en las propiedades físicas de tropósfera i Según la Real Academia Española, propagación es la acción o efecto de propagar, entendiéndose como tal hacer que algo se extienda o llegue a sitios distintos de aquel en que se produce y específicamente el efecto que permite que una onda de radio se extienda a sitios distintos de la antena que la produjo. Como radioaficionados entenderemos además al término propagación como el conjunto de efectos físicos que permiten que una onda herciana pueda ser trasportada desde un punto al otro del espacio. ii Cuando las antenas trasmisoras y receptoras están ubicadas a corta distancia entre ambas a efectos prácticos se puede ignorar la curvatura de la Tierra y considerar que las ondas de radio se propagan a lo largo de una superficie plana conductora imperfecta, pero en circuitos de larga distancia, el alcance de la onda directa se limita por la curvatura de La Tierra al llamado horizonte radial o radio horizonte que a fines prácticos casi coincide el horizonte visual. iii Para propagarse las de ondas hercianas de alta frecuencia resultan más dependientes de altos índices de ionización de las capas ionosféricas por lo son más susceptibles a cualquier fluctuación que en esos índices ocurra. iv Existe una red mundial de radiobalizas (beacons) que permiten a radioaficionados y a radios comerciales, a evaluar las condiciones actuales de la ionósfera, transmitiendo en diversas frecuencias y bandas en CW un mensaje que consta de su señal distintiva y tonos consecutivos emitidos con distintas potencias. v La frecuencia máxima utilizable (MUF, de sus siglas en inglés: Maximum usable frequency) describe la máxima frecuencia que puede utilizarse para establecer una comunicación entre dos puntos, utilizando la propagación por reflexión ionosférica. Todo intento de realizar comunicaciones usando frecuencia por encima de la MUF resultará infructuoso, no así en las que están próximas por debajo de ese parámetro. vi Una mancha solar es una región del Sol que tiene una temperatura más baja que sus alrededores, y con una intensa actividad magnética, que se aprecia como una región central oscura rodeada por otra más. vii Una mancha solar es una región del Sol que tiene una temperatura más baja que sus alrededores, y con una intensa actividad magnética, que resultan en zonas de mayor emisión de radiación ultravioleta. Cuanto mayor es el número de las mismas es también la de la radiación que mejora la propagación de frecuencias altas al hacer aumentar los índices de ionización de las capas E y F. viii Una mancha solar es una región del Sol que tiene una temperatura más baja que sus alrededores, y con una intensa actividad magnética, que resultan en zonas de mayor emisión de radiación ultravioleta. Cuanto mayor es el número de las mismas es también la de la radiación que mejora la propagación de frecuencias altas al hacer aumentar los índices de ionización de las capas E y F. ix La ionósfera se sitúa entre la mesósfera y la exósfera, y en promedio se extiende aproximadamente entre los 80 km y los 500 km de altitud alcanzando su máxima altura en horas del mediodía astronómico. x La actividad solar ocurre en ciclos de aproximadamente once años. xi La capa D sólo aparece durante el día ya que debe su existencia a la radiación solar directa, cuando la ionización provocada por el viento solar aumenta la densidad de electrones en esta región lo que hace que las ondas radioeléctricas sean fuertemente absorbidas. xii La capa E o de "Kennelly-Heaviside" existe entre los 90 y 150 km. Tiene la característica de reflejar las ondas de radio de frecuencias medias. Su efecto varía según la hora del día: durante las horas de luz el 22

25 viento solar la acerca a la superficie, limitando la distancia de propagación. Por las noches, se aleja incrementando ampliamente la reflexión. xiii La capa D es la capa más cercana a la Tierra y se sitúa entre los 60 y los 90 km de altitud. xiv La altura de la capa F1 permanece bastante estable ddurante todo el día, hasta fusionarse con la capa F2 en horas nocturnas. xv Las regiones principales de la ionósfera con: capa D, capa E o capa de Kennelly-Heaviside y capa F o de Appleton. xvi En circuitos de larga distancia, el alcance de la onda directa se limita por la curvatura de La Tierra al llamado horizonte radial o radio horizonte que si bien a fines prácticos casi coincide el horizonte visual, por el comportamiento electromagnético de la tierra la hace parecer menos curva para las ondas de radio que para las de la luz. xvii La Esporádica-E (Es) es uno de los modos de propagación en bandas de VHF, UHF y SHF generada por nubes altamente ionizadas ionizadas ubicadas en la capa E con un tamaño que oscila entre las decenas y las centenas de kilómetros y que se desplazan hasta desaparecer al cabo de unos minutos o incluso horas. xviii La reflexión en la capa F o de "Appleton" pueden conseguir propagaciones de hasta unos 4000 km por cada salto, siendo posible alcanzar mayores distancias mediante sucesivas reflexiones ionosfera-tierra. xix Dispersión meteórica es un tipo especial de propagación causada por la ionización de los meteoros ("estrellas fugaces") que entran en la atmósfera terrestre. xx El desvanecimiento selectivo es una anomalía de propagación producida cuando la señal transmitida llega al receptor por dos caminos diferentes, y generalmente uno de estos es más corto que el otro, lo que ocasiona que la señal sea atenuada, retrasada en el tiempo y distorsionada. Ello conlleva la cancelación parcial de la señal producida por sí misma cuando sus componentes espectrales son afectados por diferentes amplitudes y cambios de fase (en el primer caso afectando más a las señales de AM y en el segundo las de FM). xxi Se llama onda de superficie (o terrestre ) al componente de una onda que sigue a corta distancia del suelo o manto de agua el trazado de la curvatura de la Tierra, sus accidentes orográficos, obstáculos arquitectónicos, etc. xxii La propagación por onda de superficie es posible gracias al fenómeno de difracción en el suelo, en tanto que en su trayecto experimenta el fenómeno de absorción. Vale decir que las ondas siguen su camino en superficie por la cual la señal es capaz de alcanzar grandes distancias antes de que la señal sea absorbida por la tierra. Asimismo la onda de superficie es afectada por la absorción en la capa D cuando la misma está formada. xxiii El componente se superficie es mayor cuanto más baja sea la frecuencia de trabajo, por lo que la distancia máxima de propagación por onda de superficie cuando aumenta la frecuencia de la señal disminuye. xxiv La dispersión transecuatorial es una forma infrecuente de propagación que permite enlaces entre estaciones muy lejanas, ubicadas a distancias aproximadamente iguales del Ecuador magnético, ocasionada por nubes (o bultos) de ionización intensa de la capa F2 a ambos lados de la línea ecuatorial magnética, que se forman luego del ocaso en un área de 100 a 200 km al norte y al sur de éste y en unos 500 a 3000 km de ancho que se mueven hacia el oeste con la caída del Sol. 23

26 xxv Se entiende por dispersión troposférica al tipo de propagación de las ondas de radio en la troposfera por irregularidades del índice de refracción del aire. En ese caso la tropósfera puede producir refracción (retrodispersión) de las ondas de radio, especialmente cuando en la misma sucede una inversión térmica (las capas más altas están más frías y por lo tanto son más densas que las capas bajas). 24

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