La Propagazione FAI - ARI Sezione di Molfetta IQ7ML

 LA PROPAGAZIONE FAI Uno dei tipi di propagazione meno noti alla maggior parte degli OM è sicuramente il modo FAI. Probabilmente molti di noi si sono più volte imbattuti in tale tipo di propagazione, magari senza rendersene conto. Il FAI può essere in definitiva ribattezzato come il Backscatter degli eventi sporadici nel layer E. Vi presento la traduzione di uno studio molto interessante di Volker Grassmann, DF5AI. La traduzione è a cura di Patty Maiella. Il testo originale in lingua Inglese è disponibile a questo link: http://www.df5ai.net/ArticlesDL/FAIRadius/FAIRadius.html Buona lettura! Nico IZ7FLS Identificazione geografica del Backscattering rispetto al campo magnetico terrestre di Volker Grassmann, DF5AI Introduzione Nella propagazione radio Aurora e FAI, le onde radio vengono disperse da strutture di poca durata (da pochi minuti a parecchie decine di minuti) localizzate nello strato E della ionosfera (105-­‐110 kms) Sia la propagazione ’Aurora che quella FAI possono essere considerate la versione retrodispersiva ( Back scatter ) dell’ E Sporadico, dove la direzione della dispersione è correlata dalla direzione della linea del campo magnetico terrestre che passa attraverso il volume di dispersione. Come risultato, la stazione trasmittente osserva il volume di dispersione e la stazione ricevente le direzioni, che generalmente differiscono significativamente nell’azimuth. Questo articolo analizza il raggio dx delle stazioni radio amatoriali europee durante la propagazione radio Aurora e FAI. Siccome l’inclinazione del campo magnetico terrestre varia tra circa 51 gradi e 78 gradi dal sud al nord Europa, il raggio del dx potrebbe cambiare considerevolmente a secondo della posizione geografica della stazione radio. Per esempio, la distanza massima durante l’Aurora ed il dx FAI è circa 2000 kms nel sud dell’Europa, mentre la distanza è zero nel lontano nord dell’Europa, cioè qui, l’Aurora e la propagazione radio FAI non sono proprio possibili. La geometria del Backscatter nella propagazione radio Aurora e FAI Il vettore k tx denota il vettore dell’onda radio (lungo la linea TX – volume di scatter) ed il vettore k rx denota il vettore di un’onda radio dispersa lungo la linea del volume scatter –RX. La propagazione Aurora e FAI corrisponde al così detto “Bistatic radar case”, nel quale la differenza tra i vettori di onde è diretta perpendicolarmente alla llnea del campo magnetico passando attraverso il volume di scatter. L’orientamento del vettore potrebbe essere interpretato geometricamente da un cono che ha origine al volume di scatter e si espande intorno alla linea di campo con un angolo identico all’angolo tra il vettore di onda k tx e la linea di campo B. Notare che entrambi i vettori di onda, cioè k tx e k rx , sono situati sull’area della superficie curva del cono. D’altro canto, la stazione ricevente RX, è anch’essa situata sulla superficie della Terra. La stazione ricevente è situata sulla linea dove l’area della superficie curva interseca la superficie della Terra (curva di scatter). In questo articolo, la retrodispersione delle onde radio viene calcolata secondo il moello di BOOKER dello scattering per via delle irregolarità non isotropiche . Nell’1988 il programma AURORA fu il primo software radio amatoriale ad applicare questo modello nell’analisi dell’Aurora e FAI in tempo reale, in modo di calcolare la posizione geografica di Aurora e FAI con un’alta percentuale di accuratezza.Il software di analisi BeamFinder è usato in questo articolo per calcolare le distanze massine nei DX in Aurora e FAI. La curva dello scatter La Figura 2 mostra degli esempi pratici, in cui la stazione trasmettente (TX) designa come bersaglio tre volumi di scatter a distanze identiche, ma in diversi azimuth. Le crocette blu denotano la curva dello scatter, cioè l’intersecazione del cono dello scattering e la superficie della Terra (da notare la larghezza e la lunghezza variabile della curva dello scatter. SampleEast.gif SampleWest.gif La regione del backscattering non è generalmente come una macchia in natura, come si vede negli esempi mostrati in Figura 2, ma è più o meno un’area geografica estesa. Quindi, il modello geografico è molto più complicato in pratica e certamente potrebbe variare a causa di processi dinamici nella ionosfera. Notare che le caratteristiche di un’apertura dx sono anche influenzate dall’effettiva direzione dell’antenna e dal modello di radiazione dell’antenna; questi fattori controllano l’illuminazione della regione dello scatter. Volumi di scatter disponibili e raggio DX Qualsiasi volume di scatter nello strato E della ionosfera (105 km) più vicino ai 1150 km potrebbe essere designato come bersaglio dal trasmettente. Il volume di scatter sparisce sotto all’orizonte per distanze più lunghe e non può essere raggiunto (vedere i cerchi rossi in Figura 2). Nella modalità scatter “forward” dell’E sporadico, qualsiasi dispersore entro un raggio di veduta, potrebbe avere i requisiti per la comunicazioni radio terrestri. Comunque, questo non è il caso del backscattering Aurora e FAI, per esempio: i Radioamatori nel lontano Nord Europa non possono affatto usare il backscattering dell’Aurora, perché il cono della dispersione si apre sempre verso lo spazio. In altre parole, non interseca mai con la superficie terrestre e come conseguenza, anche la dispersione più forte non potrà facilitare le comunicazioni verso le stazioni radio terrestri (questa caratteristica potrebbe forse motivare nuovi tipi di esperimenti nelle comunicazioni satellitari radio amatoriali). In principio, tutti i radio amatori Europei vengono almeno parzialmente influenzati da questo fenomeno., cioè ogni stazione radio ha un raggio specifico nell’azimuth per il quale l’Aurora ed il FAI vengono annullate. Figura 3 Usando il software d’analisi BeamFinder, tutti i volumi dello scatter che supportano la propagazione radio terrestre Aurora e FAI, sono stati calcolati nel precedente esempio (vedere i puntini verdi in Figura 3). Supponendo che questi dispersori fornissero tutti simultaneamente il backscattering, si otterrebbe un gran numero di curve di scatter, che rifletterebbero il raggio dx totale durante la propagazione radio Aurora e FAI (cioè la regione geografica nella quale le onde radio disperse possono essere ricevute da altre stazioni radio. Vedere l’area blu in Figura 3)