Breve descrição das ionosondas e a leitura dos dados mais importantes para o amador de rádio.
Uma ionosonda, é um tipo especial de radar, que emite curtos impulsos electromagnéticos para a ionosfera, ao longo do espectro de HF, normalmente entre 1,6 e 30 Mhz através de uma antena com um diagrama de radiação conhecido e favorável desde a vertical (90º) até cerca de 70º. (abertura de lóbulo normalmente de 60º) para distancias até cerca de 500Km, e em algumas mais elaboradas, principalmente nas digisondas, http://ionosonde.com/VIPIR_Data/URSIGARev5.pdf existe mesmo emissão de impulsos a ângulos baixos, chamada propagação obliqua, para registar (num receptor até 3000Km de distancia) a Máxima Frequência Utilizável ou MUF.
Estas ionosondas através de receptores sincronizados registam a reflexão dos sinais por ela emitidos para a ionosfera, analizam a sua intensidade, e através de processamento digital dos dados recebidos, permitem-nos determinar muitos parâmetros da propagação.
Para o amador que não queira muito detalhe cientifico, um ionograma é uma maneira muito fácil de saber quais as condições de propagação em NVIS , que é o tipo de propagação usado em 40m e 80m, para distâncias até cerca de 400 km, Como tal pode consultar a foF2 ou frequencia critica, que é a frequência a partir da qual, e para ângulos maiores do que 70º, a energia electromagnética não se reflecte e perde-se no espaço. Alem disso muitas sondas modernas permitem tambem determinar a MUF, Máxima Frequencia Utilizavel, a partir da qual normalmente apenas a onda terrestre é utilizável.
Para melhor poder-mos entender e interpretar alguns dados de um ionograma vamos analizar o seguinte exemplo da digisonda de Arenosillo perto de Huelva.
Observando o gráfico salta à vista a frequência em MHz, com incremento da esquerda para a direita no eixo horizontal (eixo X) e a distância em Km a que é possivel comunicar, no eixo vertical (eixo Y) . A presença de 2 grupos de ecos, que se observam no ionograma, um mais acima e outro mais abaixo, é devido ao duplo eco. Este duplo eco acontece, porque a energia de RF, depois de ser emitida reflecte-se na ionosfera e volta à terra. Por vezes, se o sinal for bastante forte, volta de novo a reflectir-se na terra e de novo na ionosfera, voltando desta forma ao receptor, e dando uma indicação de altura das camadas F, normalmente no dobro da realidade, e como tal a indicação de distâncias tambem no dobro para uma determinada QRG. Quanto aos gráficos em si, podemos observar duas cores de pontos, que correspondem ao registo das chamadas frequências ordinárias a vermelho, e extraodinárias, a verde. A definição de frequência Ordinária e extraodinária, está um pouco para além desta simples explicação, e não é muito fácil de entender. Todavia quem quiser queimar um pouco de neurónios, pode aceder aqui http://www.antennex.com/prop/prop0706/prop0706.pdf onde através do trabalho do colega ON5AU, ficará a saber muito mais sobre ionosondas do que eu alguma vez saberei.
Neste contexto, os registos que nos interessam são os pontos vermelhos ou seja a foF1 e foF2. Os pontos verdes representam a frequencia extraodinária fxF1 e fxF2, que não é objecto desta simples explicação. Se reparar-mos verificamos que os pontos vermelhos, começam a subir na frequencia de 7225 KHz, que é a frequencia critica de reflexão, denominada foF2, e a partir da qual para ângulos superiores a cerca de 70º a energia electromagnética perde-se no espaço. Normalmente a frequência optima de trabalho situa-se 10% abaixo deste valor de foF2. O ponto de reflexão na camada F1 situa-se geralmente numa frequência inferior à F2 e neste caso é o deep anteriro a 7225 Khz que se situa em cerca de 3850 KHz. e é representado por foF1. Curiosamente este valor é mais notório no registo do eco. No entanto a linha escura que acompanha os registos fo e fx, e que representa a média dos valores registados, (através da relação da densidade de electrons da camada, com a altura virtual) tambem indica claramente esse valor. No lado esquerdo do eixo dos X, podemos ver que a frequencia minima de reflexão se situa em cerca de 1,3 MHz. Este valor é um tanto dependente do grau de absorção da camada "D", que está activa durante o dia solar.
Ao fundo da imagem encontram-se em valores aproximados, a relação da frequência com as distâncias possiveis de trabalhar. No exemplo podemos ver que para efectuar uma comunicação a 100km ou menos, podemos utilizar uma QRG até 7,8 MHz. Se necessitamos de comunicar a 600 Km a QRG pode ir até aos 9.0 Mhz e nos 30m (10 MHz) podemos fazer contactos a cerca de 800Km mas não a menos. Nos 20m podemos ver que estações acima de 1300/1400 Km já são perfeitamente acessiveis., e que podemos utilizar os 24 Mhz (12m) para fazer contactos acima de 3000Km.
Acrónimos anexos ao gráfico
2 - hmF1: --- Altura da máxima densidade de reflexão da camada F1
3 - hmF2: --- Altura da máxima densidade de reflexão da camada F2
4 - h F2: ----- Altura minima virtual da camada F2
5 - MUF: ----- Máxima frequência utilizável
6 - Fmin ---- Minima frequência utilizável em skywave.(reflexão ionosférica)
7 - foF1 ----- Frequência critica de reflexão da camada F1
8 - foF2 ----- Frequência critica de reflexão da camada F2
Depois de se passar pela grey line, (linha de separação da noite e do dia) as camadas F1 e F2 desaparecem, dando origem a apenas uma camada "F". A partir dessa altura a foF2 baixa considerávelmente e acaba por se situar apenas um pouco acima do valor onde estava a foF1. Nestas condições, bandas que durante o dia servem para comunicar em NVIS, podem ficar transformadas em bandas de DX e só se conseguir contactos a distâncias superiores a 1000 ou mais Km. Os 40m são especialmente favoráveis à ocorrência destas condições, e mesmo os 80m a determinadas horas da noite, tornam-se dificeis para comunicações NVIS.
Espero ter contribuido mais uma vez para ajudar os colegas menos elucidados nestas coisas da rádio, com esta breve e simples quanto possível explicação, que não tendo grande aprofundamento cientifico, pois os leitores alvo em principio não serão pessoas formadas em técnica radioelétrica, será pelo menos uma ajuda para a interpretação desta util ferramenta que são as ionosondas, e que se encontram à nossa disposição na internet.
Antenas de ionosonda
73 de CT4RK
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