Antenas Nvis

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10/10/2008

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Técnica y Divulgación COMUNICACIONES NVIS EN HF
1. INTRODUCCIÓN Habitualmente, con las radiocomunicaciones en la banda de HF se persigue el establecimiento de enlaces de media o larga distancia (DX), mediante propagación ionosférica. Para ello, se utilizan antenas cuyo diagrama de radiación tiene un ángulo de despegue muy pequeño, del orden de3º, y frecuencias de cualquier banda inferiores a la MUF (Máxima Frecuencia Utilizable) existente para una distancia determinada. Los ángulos de despegue reducidos posibilitan que la primera reflexión ionosférica se produzca a una distancia elevada de la estación transmisora, aumentando el alcance de las comunicaciones, con el inconveniente de que esa distancia de salto se convierte en una zonade sombra en la que el radioenlace no existe, al menos hasta que la onda de tierra se disipe completamente. Para las radiocomunicaciones a corta distancia normalmente se utilizan frecuencias de las bandas de VHF y UHF, cuya propagación está sujeta principalmente a fenómenos de reflexión, propagación multitrayecto, refracción y difracción, cuyo alcance puede ser desde unos 10 km hasta unos 60 kmdependiendo de la orografía, las antenas utilizadas y la potencia de transmisión. Para ampliar el alcance, se utilizan estaciones repetidoras. Nos encontramos, por tanto, con una zona de sombra que no pueden cubrir los equipos de VHF y UHF por su alcance reducido y que normalmente tampoco pueden cubrir los equipos de HF por las características de sus sistemas radiantes, pensados para el DX. Tambiénpuede darse el caso del fallo de un repetidor de VHF/UHF que reduzca la cobertura sustancialmente. Esta zona de sombra puede ser de vital importancia en el caso de las comunicaciones de emergencia, por lo que resulta del máximo interés disponer de sistemas que nos permitan cubrirla. Para ello, podemos emplear un modo de propagación de la banda de HF denominado NVIS (Near Vertical Incidence Skywave,u onda aérea de incidencia casi vertical), profusamente utilizado en entornos militares desde la Segunda Guerra Mundial y generalmente desconocido por gran parte de los usuarios de las bandas de HF. Para trabajar en NVIS podemos utilizar nuestros equipos de HF estándar. Como veremos, únicamente deberemos tener en cuenta dos cosas: n La selección de una frecuencia de trabajo adecuada. n Lautilización de una antena con características NVIS. 2. FUNDAMENTOS DE LA PROPAGACIÓN NVIS El fundamento de la propagación NVIS se basa en la utilización de antenas que tengan un ángulo de despegue muy elevado, del orden Fig.2. Mediciones de la frecuencia crítica y la altura de la capa F2 Para hacernos una idea del alcance, tomaremos los dos valores extremos de hF2 durante esa jornada, a unos 150 km dealtitud de noche y 310 km de altitud de día. Durante la noche, las capas F1 y F2 de la ionosfera se fusionan en una única capa F, que también permitirá comunicaciones NVIS. Llevando estos valores a las fórmulas mostradas en la figura 1, tendríamos alcances máximos comprendidos entre los 110 km y los 225 km. Dependiendo de la época, la hF2 puede llegar a alcanzar hasta los 400 km, lo que nos daríaalcances de hasta 300 km con esa elevación del diagrama de radiación de nuestra antena. Si el diagrama de radiación de nuestra antena NVIS es más ancho y baja, por ejemplo, hasta unos 60º de elevación, el alcance sería aún mayor. Es decir, nuestro sistema NVIS nos permite establecer comunicaciones en HF en un radio de hasta 300 km alrededor de la estación de 70º a 90º, es decir, perpendicular o casiperpendicular al plano de tierra. Al transmitir en HF con una antena de estas características y siempre que la frecuencia seleccionada sea la adecuada, la onda radioeléctrica incidirá en la ionosfera casi verticalmente y se reflejará de vuelta hacia la Tierra con un ángulo de reflexión muy pequeño, permitiendo cubrir esa zona de sombra que tienen los sistemas de HF para DX y los de VHF/UHF....