Μεσαία κύματα: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

ΠΡΟΣΘΗΚΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΜΙΚΡΕΣ ΔΙΟΡΘΩΣΕΙΣ Α44
(ΠΡΟΣΘΗΚΗ ΜΙΑΣ ΛΕΞΗΣ. Α44)
(ΠΡΟΣΘΗΚΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΜΙΚΡΕΣ ΔΙΟΡΘΩΣΕΙΣ Α44)
Τα μεσαία κύματα χρησιμοποιούν [[AM|διαμόρφωση κατά πλάτος]]. Amplitude Modulation (ΑΜ). Ιστορικά είναι ο πρώτος  τρόπος με τον οποίο προσδόθηκε ήχος σε ένα ραδιοφωνικό σήμα. Στη χώρα μας, όπως και στην υπόλοιπη Ευρώπη, κάθε κανάλι έχει εύρος 9 KHz. Λόγω του μικρού εύρους ακουστικών συχνοτήτων που είναι δυνατό να μεταφερθεί μέσα από ένα κανάλι 9 χιλιoκύκλων, ο ήχος έχει χαμηλή ποιότητα και πιστότητα, σαφώς καλύτερη από αυτή του τηλεφώνου, αλλά εξαιρετικά χαμηλότερη από αυτήν των σταθμών στην μπάντα των [[FM]]. Επίσης, λόγω της διαμόρφωσης κατά πλάτος, οι δέκτες μεσαίων κυμάτων, εκτός από τα σήματα των σταθμών, μπορεί να λαμβάνουν ανεπιθύμητους ηλεκτρομαγνητικούς θορύβους. Ανθρωπογενείς, όπως αυτοί από ηλεκτρικούς κινητήρες, συσκευές τηλεοράσεων, λαμπτήρες φθορισμού, παλμοτροφοδοτικά, Dimmers, δίκτυα υψηλής και υπερυψηλής τάσης, αναφλεκτήρες αυτοκινήτων (Μπουζί) κτλ  και φυσικούς, όπως καιρικά, δηλαδή παράσιτα από αστραπές, κεραυνούς, στατικούς ηλεκτρισμούς της ατμόσφαιρας, κτλ).
 
Στα μεσαία κύματα, οι ραδιοφωνικοί σταθμοί χρησιμοποιούν για κεραίες κατακόρυφες ψηλές μεταλλικές κατασκευές < πύργους - πυλώνες > που εκπέμπουν ολόκληροι. Η πόλωση είναι κατακόρυφη. Οι μεταλλικέςατσάλινες αντηρίδες που τοποθετούνται δίνουν σταθερότητα απέναντι σε ανέμους. Οι αντηρίδες διακόπτονται από μονωτήρες γιαώστε να μην αναπτύσσονται μεγάλα ρεύματα επάνω τους, και να μην διαταραχθεί η ακτινοβολία της κεραίας.  Οι μονωτήρες απομονώνουν τον ιστό, ο οποίος διαρρέεται από  υψηλή τάση ραδιοσυχνότητας και δίνουνέχουν μεγάλες σταθερότηταμηχανικές απέναντιαντοχές σε ανέμουςτάσεις κτλεφελκυσμού. Οι κατακόρυφες κεραίες εκπέμπουν κυκλικά και έχουν ισχυρότερο κύμα εδάφους από τις οριζόντιες. Το σημείο τροφοδοσίας της κεραίας είναι στην βάση της, μονωμένο από την γη με κεραμικά υλικά και βρίσκεται σε υψηλό ηλεκτρικό δυναμικό υψηλής συχνότητας, κοντά στο ½ του μήκους κύματος. (180 μοίρες ηλεκτρικό μήκος). Η τροφοδοσία εκτός βάσης χρησιμοποιείται όλο και λιγότερο.
 
Οι χαμηλότερης ισχύος σταθμοί χρησιμοποιούν ύψη από 1/4 λ (90 Ηλεκτρ. Μοίρες) , έως 5/8 λ  (225 Ηλ.μ).  Οι υψηλότερης ισχύος σταθμοί χρησιμοποιούν ύψη από 1/2 λ (180 Ηλ. μ) έως 5/9λ (200 Ηλ.μ). Μεγαλύτερα ύψη από 5/9 δίνουν φτωχότερα κατακόρυφα πατρόν ακτινοβολίας, δηλαδή λεπτότερους χαμηλούς λοβούς ακτινοβολίας που απογειώνονται συντομότερα με ταυτόχρονη δημιουργία λοβών σε ψηλότερες γωνίες που δεν χρειάζονται. Ιδεώδη ύψη θεωρούνται αυτά των 195 Ηλ. Μοιρών. Η 1/4 λ ονομάζεται και Ground Plane, αλλά και κεραία Μαρκόνι καθώς την λειτούργησε για πρώτη φορά ο ίδιος το 1895. Αυτή η κεραία χρειάζεται εξαιρετικά καλό τεχνητό έδαφος.
Είναι δυνατή η εκπομπή στερεοφωνικού ήχου μέσω των μεσαίων, με το πρωτόκολλο C-QUAM που εφαρμόζεται επισήμως στην [[Ωκεανία]]<nowiki/>αλλά και πειραματικά από ερασιτέχνες στην [[Αττική]]<ref>[http://www.hotstation.gr/ftopict-877.html hotstation.gr].</ref> Παράλληλα, σε Ευρώπη και Αμερική έχει ξεκινήσει η χρήση της τεχνολογίας DRM που επιτρέπει ψηφιακή μετάδοση ήχου, με μεγαλύτερη πιστότητα. Οι δύο παραπάνω τεχνολογίες απαιτούν χρήση ειδικού δέκτη.
 
'''Διάδοση των μεσαίων κυμάτων.'''
 
Τα Μεσαία κύματα διαδίδονται βασικά με '''κύματα εδάφους''' πρώτη ζώνη κάλυψης ( Ground Waves ), και '''ιονοσφαιρικά'''.
 
Τα κύματα εδάφους είναι αυτά που γενικά παραμένουν κοντά στην γη και χωρίζονται σε '''κύματα επιφανείας''' ( surface waves ) που έχουν εξαιρετικά μεγάλη συμμετοχή στην διάδοση των μεσαίων κυμάτων, για αυτό θα αναπτυχθούν παρακάτω και σε '''κύματα χώρου''' ( space waves ). Τα κύματα χώρου χωρίζονται  σε '''κύματα οπτικής επαφής,'''   και σε '''κύματα μετά από ανάκλαση στο έδαφος.'''  Στους παραπάνω όρους πάντα υπήρχε μια μικρή σύγχυση.
'''Α. Τα Κύματα εδάφους''' ή πρώτη ζώνη κάλυψης ( Ground Waves ), διαδίδονται ακολουθώντας το ανάγλυφο και την καμπυλότητα της Γης. Η εμβέλεια των κυμάτων εδάφους εξαρτάται από:
 
'''Α. Τα Κύματα εδάφουςεπιφανείας''' ή πρώτη ζώνη κάλυψης ( Ground Waves ), διαδίδονται ακολουθώντας το ανάγλυφο και την καμπυλότητα της Γης. Η εμβέλεια των κυμάτων εδάφουςεπιφανείας εξαρτάται από:
# Την συχνότητα εκπομπής. Όσο χαμηλότερη είναι τόσο και μεγαλύτερη η εμβέλεια. Ένα σήμα στους 500 KHz εξασθενεί 20 με 60 db λιγότερο από κάποιο άλλο στους 3 MHz. Έτσι οι σταθμοί που βρίσκονται στο χαμηλόσυχνο μέρος της μπάντας εξασθενούν λιγότερο.
# Την ισχύ του σταθμού.
# Την αγωγιμότητα του εδάφους. Όσο μεγαλύτερη είναι, τόσο αυξάνεται και η εμβέλεια. Τα αμμώδη εδάφη, έρημος κτλ έχουν την μικρότερη αγωγιμότητα και τα συνηθισμένα εδάφη μέτρια. Την μεγαλύτερη έχει το θαλασσινό νερό. Στα αμμώδη εδάφη, Μέση Ανατολή, Αραβία κτλ, χρειάζεται μεγαλύτερη ισχύς εκπομπής.
# Τον τρόπο εκπομπής της κεραίας. Όπως αναφέρθηκε νωρίτερα προτιμώνται κατακόρυφες κεραίες που εκπέμπουν τα ραδιοκύματα με κατακόρυφη πόλωση'''*.''' Με αυτόν τον τρόπο το κύμα εδάφουςεπιφανείας έχει μεγαλύτερη εμβέλεια καθώς έτσι ελαττώνεται το βραχυκύκλωμα του ηλεκτρικού πεδίου του κύματος κατά την επαφή του με το έδαφος.
# Το είδος του ανάγλυφου του εδάφους. Στις μεγάλες επίπεδες εκτάσεις όπως κάποιες των ΗΠΑ, το κύμα εδάφους εξασθενεί λιγότερο από ότι σε χώρες με πολλά βουνά όπως η Ελλάδα. Στην πρώτη περίπτωση χρειάζεται μικρότερη ισχύ εκπομπής. Στις μεγάλες σε έκταση πόλεις με ψηλά κτήρια και ουρανοξύστες το κύμα εδάφους εξασθενεί περισσότερο. Στην μπάντα των F.M 88 έως 108 MHz, η διάδοση των ραδιοκυμάτων γίνεται με οπτική επαφή, και η εξασθένησή τους είναι κάπως μεγαλύτερη πίσω από λόφους, βουνά και άλλα εμπόδια. Τα εμπόδια παίζουν ρόλο εφόσον το μέγεθός τους είναι ένα σημαντικό μέρος του μήκους κύματος. Παρόλα αυτά εδώ βοηθάει το φαινόμενο της περίθλασης. ( Difraction ) Όταν τα ραδιοκύματα συναντήσουν αιχμηρές κορυφογραμμές βουνών, και λόφων στρέφονται προς τα κάτω και πίσω από αυτά τα εμπόδια, ώστε ένα ραδιοφωνικό σήμα να ακούγεται εκεί όπου κατά τα άλλα θα υπήρχε σκιά και σχετική απουσία σήματος. Το φαινόμενο ισχύει και για τα μεσαία κύματα.
 
<nowiki>*</nowiki> Οι κεραίες εκπέμπουν ένα ηλεκτρικό πεδίο και ένα μαγνητικό. ( ηλεκτρομαγνητικό πεδίο ).  Στις κατακόρυφες κεραίες, οι  γραμμές του ηλεκτρικού πεδίου είναι κάθετες με το έδαφος, ενώ οι γραμμές του μαγνητικού πεδίου είναι παράλληλες με το έδαφος. Η πόλωση ορίζεται από τις ηλεκτρικές γραμμές.
 
'''Β. Ιονοσφαιρική διάδοση των μεσαίων κυμάτων'''
 
Η υπεριώδης ακτινοβολία του ηλίου προκαλεί ιονισμό των ατόμων των αερίων της απώτερης ατμόσφαιρας η οποία ονομάζεται ιονόσφαιρα. Μετά την δύση του ηλίου τα κύματα ανακλώνται από τα ιονισμένα στρώματα της ιονόσφαιρας  και επιστρέφουν πίσω στην γη. Ο μηχανισμός είναι λίγο πιο περίπλοκος.
Το στρώμα D της ιονόσφαιρας, καθώς βρίσκεται σχετικά κοντά στην επιφάνεια της γης, (60 έως 90 χιλιόμετρα), είναι εξαιρετικά πυκνότερο από αέρια της ατμόσφαιρας. Όταν τα άτομα των αερίων στο D ιονισθούν από την παρουσία της ηλιακής ακτινοβολίας την ημέρα, δημιουργούν ένα υπερβολικά ιονισμένο στρώμα, που αντί να ανακλάσει τις συχνότητες κάτω των 10 MHz τις απορροφά και τις εξασθενεί με αποτέλεσμα να μην φτάνουν στα επόμενα στρώματα για να ανακλαστούν. Το φαινόμενο της απορρόφησης είναι πολύ πιο έντονο στα μεσαία κύματα, που είναι μια χαμηλόσυχνη μπάντα, καθώς η απορρόφηση είναι αντιστρόφως ανάλογη του τετραγώνου της συχνότητας.  Για αυτόν τον λόγο εξαφανίζονται την ημέρα οι σταθμοί από άλλες χώρες.
 
Όταν ο ήλιος δύσει, το στρώμα D αποϊονίζεται και εξαφανίζεται πολύ γρήγορα, χάνει την ιδιότητα να απορροφά και να εξασθενεί τα ραδιοκύματα κάτω των 10 MHz, έτσι ώστε αυτά να φτάνουν στο  Ε ( που βρίσκεται μεταξύ των 90 και των 150 χιλιομέτρων), και το οποίο έχει την βασική συμμετοχή στην ανάκλαση των μεσαίων κυμάτων σε αποστάσεις 2000 έως 3000 χιλιόμετρα από τον σταθμό. ΛίγεςΟ ώρεςιονισμός μετάτου τηνΕ δύσηδεν τουοφείλεται ηλίουμόνο έχειαπό αποϊονιστείτην έωςπαρουσία ένατης βαθμόηλιακής καιακτινοβολίας τοαλλά Ε,προέρχεται μεκαι αποτέλεσμααπό ταάλλες μεσαίαπηγές κύματαενέργειας ναόπως φτάνουνκοσμικές τοακτίνες στρώμακαι F (πουμετέωρα, έτσι βρίσκεταιδιατηρείται σε ύψοςέναν μεταξύ των 150βαθμό και τωντην 400νύχτα. χιλιομέτρων), καιΑρκετά ναυψηλότερες ανακλώνταισυχνότητες κάνονταςαπό ένααυτές τεράστιοτων άλμα,μεσαίων σεκυμάτων αποστάσειςδιαπερνούν έωςτο 4000Ε χιλιόμετρακαι ανακλώνται από τοντο σταθμόF σε μεγαλύτερες αποστάσεις.
 
Τον χειμώνα όπου οι νύχτες είναι μεγάλες αλλά και όταν η ηλιακή δραστηριότητα είναι στο ελάχιστο, το D ιονίζεται λιγότερο επιτρέποντας ακόμη καλύτερες ανακλάσεις από το Εεπόμενο και το Fστρώμα. Στην πραγματικότητα δεν πρόκειται για ανάκλαση όπως αυτή του φωτός, αλλά για μια καμπυλωτή διαδρομή, ένα σταδιακό λύγισμα, διάθλαση ( Refraction) της πορείας των ραδιοκυμάτων πάλι πίσω στην γη. Το αποτέλεσμα είναι οι σταθμοί των μεσαίων κυμάτων να ακούγονται εκατοντάδες ή και χιλιάδες χιλιόμετρα μακριά, παρακάμπτοντας κάθε είδος εμποδίου που βρίσκεται στην επιφάνεια της Γης.
 
Ένας ακόμη λόγος που προτιμώνται οι κατακόρυφες κεραίες σε σχέση με τις οριζόντιες, είναι η χαμηλή γωνία ακτινοβολίας τους σε σχέση με τον ορίζοντα. (Low Elevation angle) Μεγαλύτερες γωνίες ακτινοβολίας, δημιουργούν διαθλάσεις σήματος στην ιονόσφαιρα που επιστρέφει εντός της εμβέλειας του κύματος εδάφους. Το κύμα εδάφους και εκείνο από διάθλαση, συνδυάζονται άλλοτε σε φάση και άλλοτε εκτός, με αποτέλεσμα τις διαλείψεις και τον ίδιο τον σταθμό να αυτοπαρεμβάλλεται.
43

επεξεργασίες