Las comunicaciones de baja frecuencia abarcan sistemas marinos y aeronáuticos de navegación y comunicaciones, fijados el sistema de difusión pública y sistemas de comunicaciones estratégicas. La importancia de estos servicios es más alta en las regiones polares donde graves perturbaciones ionosférica a menudo interrumpen las comunicaciones de alta frecuencia.
ELF frecuencias (3-30 Hz) se utilizan principalmente para las comunicaciones submarinas subacuáticas como señales pueden penetrar hasta varios cientos de metros profundas con poderes transmisor en la región de 100 MW, pero los mensajes se limitan a 1-2 caracteres de longitud. Las señales VLF (3-300 kHz) todavía pueden penetrar el agua con 100-200 kW transmisores sino a profundidades mucho menor. Maquinas de teletipo de baja velocidad normalmente se utilizan para la navegación y comunicaciones de submarino de aguas poco profundas. Con poderes de transmisión adecuado, rango de ELF y VLF puede ser más de 8.000 km (5.000 millas).
En LF frecuencias (30-300 kHz) en el intervalo con 50-100 kW transmisores varían de 8.000-1.600 km (1-5.000 millas). Aquí las comunicaciones con submarinos y buques de superficies en el mar y también con aviones es posible utilizando teletipo y código Morse. También hay una banda de difusión de AM (144-351 kHz) en Europa y partes de Asia, y en caso de guerra nuclear red de emergencia ola de terreno de la fuerza de la US Air opera en 150-175 kHz.
Frecuencias MF oscilan entre 300 kHz y 3 MHz, aunque la parte superior de la banda de MHz 1.6 o 2 a menudo se clasifica con HF. En función de la potencia del transmisor y frecuencia, rango de la ola de terreno puede oscilar entre 160-1600 km (100-1.000 millas). Ubicado dentro de estas bandas son navegación faro y SMSSM NAVTEX estaciones. También hay una banda de radiodifusión de AM (550-1.600 kHz) que incluye las de radios comunitarias de baja potencia.
Mirando los factores que afectan a la propagación de la ola de terreno, resulta más fácil de predecir cuánto sólo es posible en una situación determinada gama. Esto es muy importante, especialmente cuando, como en el caso de las radios comunitarias, poder transmisor es restringido.
Las comunicaciones en baja y frecuencias medias en su mayoría utilizan la onda terrestre dominante. Estas frecuencias ofrecen estabilidad propagación significativo en comparación con la onda aerea HF y significativamente la gama más amplia que la VHF/UHF onda en directo que generalmente está limitado por línea-de-sitio.
En comunicaciones la onda terrestre, se ve afectado por una serie de factores. El mayor factor determinante es la frecuencia: menor la cuanto mayor sea el rango de frecuencia. Después de eso, dependerá también de la potencia del transmisor, las características eléctricas (conductividad y constante dieléctrica) del terreno sobre el que la señal viajará, eficiencia de la antena y ruido eléctrico en el sitio de receptor.
Debido a longitudes de onda de baja frecuencia están muy cerca eléctricamente a la interfaz entre la tierra y el aire, el terreno tiene un efecto considerable en la propagación. Como las ondas viajan encima de la tierra, se absorbe la energía en la tierra. También la energía viajar más cercana como resultado de una constante de dieléctrico superior del aire, lo que viajar en un más lento, la señal es atenuada o pierde fuerza y gradualmente se inclina más en la dirección de propagación, causando el campo eléctrico finalmente a ser en corto fuera.
Debido al hecho de que las ondas verticalmente polarizadas sufren los menos horizontalmente polarizadas a este respecto, antenas verticales normalmente son indicadas para las comunicaciones atravez de la onda terrestre. Antenas verticales también tienen la ventaja de tener radiacion de bajo angulo. Por ejemplo, la atenuación de una onda terrestre verticalmente polarizada a 2 MHz transmitida a través del suelo medio sería de aproximadamente 45dB a 30 km Considerando que una ola de terreno horizontalmente polarizada podría ser atenuada por casi 95dB.
La conductividad del suelo varía considerablemente,puede ser influido por el tipo de suelo, los grados de humedad y la salinidad y por la naturaleza del desarrollo de la tierra. La propagación es mucho menos eficaz sobre la tierra que sobre el mar. Esto es porque la tasa de atenuación varía considerablemente en una ruta de tierra debido
a cambios frecuentes en los tipos de suelo mientras se encuentra sobre el mar, hay relativamente poca variación. El Agua salada exhibe la más alta conductividad, en la región de 5.000 veces más conductivos que tierra seca. Suelos del desierto, arenosos y secos, ubicaciones urbanas y hielo polar son menos favorables... por lo tanto, es esencial contar con un sistema de tierra buena.NIVELES DE RUIDO EN H.F.
R: día tiempo, zonas templadas, noche
B: tiempo temperatezone,
C: noche tropical horarias
Ruido ambiental tiene un mayor impacto en la señal recibida. Como la frecuencia es menor, ruido niveles aumento, con el resultado de que, recibió la señal a nivel de ruido se convierte en un factor importante de diseño para cualquier sistema.
Niveles de ruido son mayores a bajas latitudes ecuatoriales y más bajo en las zonas auroral polares. Los niveles varían durante un periodo de 24 horas que se está más alto de una noche. Durante el día la variación es normalmente en la región de 20 dB, pero esto puede aumentar a 80 o 100 dB cuando las tormentas se producen en las proximidades de la estación receptora. Niveles de ruido también están sujetos a variación estacional, siendo menos en los más grandes en verano y invierno. Durante los monzones tropicales niveles puede
n ser extreme.
Tambien es durante el día en invierno que se pueden lograr mayores distancias.Ruido: Junio-Agosto Asia/Pacifico
Ruido: Diciembre-Febrero
El ruido de Asia y el Pacífico:
Izquierda - junio-agosto;
derecho - diciembre-febrero
Como resultado, la planificación previa será necesario permitir la peores condiciones de ruido. Transmisores mayor poder normalmente son indicados para las regiones tropicales.
En HF la onda terrestre es sólo de uso en las frecuencias más bajas de 1,6 a 4 MHz o a veces a 5 MHz. Atenuación aumenta con frecuencia muy rápidamente y es muy alto por la noche. Por lo general puede contar con una gama de unos 240 km (150 millas).
Onda terrestre rango/frecuencia
A 2 MHz el trazado de superficie normalmente tiene un rango máximo de unos 500 km (300 millas). El rango mínimo habitual es de unos 80 km (50 millas). Sin embargo, en condiciones ideales (mediodía durante el invierno con las condiciones de bajo nivel de ruido) es posible comunicarse en 2 MHz a distancias de unos 900 km (575 millas) mediante el uso de un transmisor de 100W con un sistema eficaz de tierra antena.
Otro factor importante que afectan a la propagación de la onda terrestre es el de lapropagacion aerea. Durante el día, en las frecuencias más bajas por debajo de 3 MHz, las señales de propagacion aerea generalmente son absorbidas por la capa D de la ionosfera. En disipación de esta capa al atardecer, propagación a través de la capa de F puede conducir a co-canal interferencia de estaciones distantes y a la atenuación selectiva cuando llegan las señales de aereas y terrestres desde la misma emisora en el receptor en diferentes momentos. Fundido también puede ocurrir en circuitos largos cuando las señales de onda de cielo toman varios saltos para alcanzar el receptor.
Interferencias por propagacion aerea
Propagación a través de la onda aerea, por lo tanto, puede causar serios problemas en la noche, pero al mismo tiempo ser bien recibida por los oyentes de radio que, siempre que no haya ninguna interferencia de co-channel, puede sintonizar las estaciones distantes.
Como se mencionó anteriormente, gama puede variar de 160-1600 km (100-1.000 millas) en las frecuencias MF pero disminuye rápidamente cuando aumenta la frecuencia. A fin de compensar los altos niveles de ruido y atenuación, atención especial debe prestarse no sólo a la elección de la potencia del transmisor, sino también para traducir tanto poder radia señal como sea posible.
Esto significa que todas las pérdidas en el sistema de antena de tierra deben limitarse a un absoluto mínimas. En estas frecuencias longitudes de antena requeridos son normalmente poco prácticas para lograr con el resultado que las antenas son a menudo eléctricamente muy cortas. Por lo tanto, diseño de antena eficiente es fundamental y sistemas de la tierra deben ser personalizados diseñados para ajustarse a las condiciones de suelo del lugar.
De cara al futuro, el futuro para el extremo inferior del espectro radioeléctrico es en absoluto sombrío. Actualmente, los movimientos están en marcha proporcionar una mejor recepción de calidad para estas frecuencias aprovechando las ventajas de los progresos realizados en los últimos dos decenios en técnicas digitales. Los objetivos del sistema digital son para mejorar la señal a nivel de ruido y hacerla independiente de la señal recibida de RF y también para superar las dificultades causadas por los distintos tipos de propagación varios path. Estas técnicas también introducen la posibilidad de ofrecer información adicional como texto junto con el audio. Muchos transmisores de AM pueden modificarse fácilmente para llevar las señales DRM. Sin embargo, se requiere un nuevo tipo de receptor de radio digital y antes de este sistema puede ser popularizado, los costos tendrá que ser tal que es accesible en todo el mundo.
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