Фазовая Модуляция (ФМ)

Поверхностные волны распространяются вдоль поверхности земли. При этом с ростом частоты увеличивается поглощение энергии волны землей и дальность распространения уменьшается. Поверхностные волны являются доминирующими для радиоволн частотой до 3 МГц. Причем более длинные волны легко огибают препятствия, а также огибают Землю, проходя за линию горизонта.

Ионосферные волны характеризуются наличием и свойствами ионосферы. Ионосфера - это часть атмосферы, находящаяся на высоте от 60 до 800 км и характеризующаяся малой плотностью газа. Под действием солнечной радиации молекулы газа ионизируются, то есть распадаются на ионы и свободные электроны. Ионизированный газ обладает свойством электропроводности и может отражать радиоволны. Ионосфера неоднородна; некоторые ее слои ионизированы наиболее сильно. На рисунке ниже показано расположение трех основных слоев ионосферы: D, E и F.

Степень ионизации атмосферы зависит от интенсивности солнечной радиации и изменяется в различное время суток и года. Днем и в летнее время проводимость и толщина ионизированных слоев увеличивается, а ночью и в зимнее время степень ионизации уменьшается. Ионизация также изменяется вместе с солнечной активностью с периодом 11 лет; с ростом числа солнечных пятен активность слоев растет. Слои D и Е ночью исчезают, а слой F днем делится на два слоя: F1 и F2. Более низкие частоты отражаются нижними, менее ионизированными, слоями ионосферы, а более высокие частоты проходят сквозь нижние слои и отражаются более высокими слоями.

Наиболее важные слои ионосферы находятся на следующей высоте:

- слой D - 50-90 км;

- слой E - 120 км;

- слой F1 - 200 км;

- слой F2 - 300-400 км.

Наибольшая частота, которая отражается от ионосферы в данный промежуток времени, называется "максимальной применимой частотой" (MUF - Maximum Usable Frequency). Эта частота зависит от времени суток, времени года, направления передачи и солнечной активности. Таким образом, каждый слой в каждое время имеет свою граничную частоту, являющуюся наивысшей частотой, отражающейся в данное время от этого слоя. Частоты выше этой частоты проходят сквозь слой без отражения.

Частоты выше 30 МГц всегда проходят сквозь все слои ионосферы, не отражаясь. На практике важно выбрать так называемую оптимальную частоту связи (OTF - Optimum Traffic Frequency), которая примерно на 15% ниже MUF частоты.

Ионосферные волны являются доминирующими при распространении радиоволн в диапазоне от 3 до 27,5 МГц (Промежуточные волны и Короткие Волны ПВ/КВ-MF/HF). Дальнее распространение коротких волн, учитывая, что они хорошо отражаются от земли, может происходить путем нескольких последовательных отражений от ионосферы и земли.