Sistema mundial de socorro y seguridad marítima. Zebensuí Palomo Cano
3.6.3.3. Efectos de las capas
La capa D es la de menor altura. Durante el día la ionización provocada por el viento solar (principalmente) aumenta la densidad de electrones en la capa D, razón por la que las ondas son fuertemente absorbidas. Durante la noche la capa D no recibe viento solar de forma que rápidamente desaparece. La capa D resulta sumamente absorbente para frecuencias por debajo de la banda de 10 MHz, y por ello las frecuencias “afectadas” son menos atenuadas cuando son atravesadas más cerca del punto cenital o la vertical.
La capa E o esporádica-E es una capa que refleja las ondas de radio y se forma debido a la ionización del aire por causas que no dependen de la radiación solar. Algunos estudios revelan que podría deberse a la fricción entre distintas capas de la atmósfera.
Durante el día se suele dar la propagación de tipo “esporádica-E”, y a ciertas horas del ciclo solar la F1 se recombina con la F2. De noche, en ausencia de radiación, las capas D, E y F se quedan sin actividad que ionice sus partículas, siendo entonces la capa F la única disponible para realizar las comunicaciones. También, aunque rara vez, puede darse por la noche la propagación “esporádica-E”.
Todas las regiones excepto la D reflejan ondas de HF. La región D, pese a no reflejarlas, también es importante ya que se encarga de absorber o atenuar dichas ondas. La capa F2 puede considerare como la importante e irregular para la propagación ionosférica en la banda de HF.
La actividad eléctrica de las partículas en la capa F2 es mayor, y dicha característica es la razón por la que esta capa refleja ondas por la noche. Los períodos de ionización de las partículas en las regiones E, F1 y F2 son de 20 segundos, 1 minuto y 20 minutos, respectivamente.
VARIACIONES REGULARES Y PREDECIBLES DE LA IONOSFERA
Debido a que la fisión de los átomos en iones es el resultado de la radiación solar, se deduce que el desarrollo, características y comportamiento de estas capas están directamente relacionados con todos los parámetros del Sol y su propia actividad nuclear.
VARIACIONES DIURNAS
Son causadas por la rotación de la Tierra y se conocen comúnmente por efecto día-noche. El efecto de la luz solar aumenta la actividad y cantidad de electrones disponibles para reflejar las señales.
Efecto. Las comunicaciones en las bandas más altas de HF durante el día son más eficaces (12, 14, etc.). Al mismo tiempo, la densidad de la capa E es suficiente para reflejar las señales de bandas menores (4, 6, etc.), haciendo posible comunicaciones de corta y mediana distancia en dicho momento. Por debajo de los 4 MHz la fuerte ionización de la capa D hace que las ondas no puedan atravesarla, y además absorbe demasiada energía, por lo cual no sirve para realizar comunicaciones.
Una característica a tener en cuenta es la vulgarmente conocida como Línea gris o Grey Line, que es la frontera entre la zona iluminada y la oscurecida de la Tierra (transición día-noche). A lo largo de esta línea o frontera se producen algunos fenómenos electromagnéticos que favorecen en gran medida la propagación ionosférica en HF en todo momento y casi bajo cualquier circunstancia o inclemencia meteorológica, obteniendo enlaces con una alta tasa de efectividad y eficacia.
VARIACIONES ESTACIONALES
La intensidad o radiación solar es mayor en las zonas donde es verano, por lo que también la zona ionosférica que se encuentre sobre estas superficies será mayor, haciendo que la densidad media de las capas sea superior que en invierno.
Efecto. Las variaciones estacionales hacen que en verano la mayor ionización de las capas facilite los enlaces a grandes distancias en bandas altas de HF, mejorando las condiciones del invierno. Por el contrario, el ruido atmosférico es más intenso en verano, por lo que se pueden empeorar las comunicaciones en las bandas más bajas.
VARIACIONES MENSUALES (27 DÍAS)
Se deben a la rotación del Sol. Las zonas con manchas solares que se hallan sobre la superficie del Sol giran con él afectando la ionosfera de forma más intensa cuando están en línea recta con la Tierra (efecto de las rotaciones en las bandas de la fotosfera y cromosfera del Sol).
VARIACIONES ONCEANUALES
Debidas al ciclo de actividad solar mencionado en el apartado anterior, pero que desarrollan a su vez una mayor actividad cada 11 años.
Efecto. Durante los períodos de máxima actividad solar que se suceden cada 11 años, las bandas de HF más altas permanecen abiertas durante muchas horas haciendo posible comunicaciones a grandes distancias, tanto de larga como de corta duración. Durante los períodos de mínima actividad, las bandas más altas quedan “desprotegidas” o abiertas pocas horas, por lo que se obtienen enlaces muy pobres tanto en distancia como en calidad.
DESVANECIMIENTO O EFECTO “FADING”
Cuando se reciben ondas de radio de un mismo punto, la intensidad de cada una de las señales recibidas varía notablemente una de otra. Dicha variación produce cambios que van desde los considerados lentos (minutos) hasta los rápidos o bastante rápidos (décimas de segundo). Estas variaciones más o menos rápidas se conocen como “desvanecimientos” y obedecen a diferentes causas, tales como:
Figura 3.17. Efecto de desvanecimiento o fading.
El efecto de desvanecimiento puede corregirse en cierta medida en el propio receptor gracias a una etapa conocida como CAG (Control Automático de Ganancia), que se encarga básicamente de aumentar la ganancia de la señal de entrada en los receptores para así evitar la pérdida de la información. Dicha etapa se verá con más atención en el apartado Receptores (pág. 66).
MFU, MFU y FOT (MUF, LUF y FOT)
Estos conceptos son muy importantes cuando se intenta realizar una comunicación ionosférica en HF. Conocer estos efectos o valores de frecuencias permitirá no solamente comprender cómo se manifestarán los efectos que se han observado, sino preverlos y aprovecharlos en la práctica.
Máxima frecuencia utilizable o MUF (Maximum Usable Frequency). Es aquel valor de frecuencia situado justo por debajo de la frecuencia crítica, de forma que las ondas de radio de frecuencia igual o inferior a la MUF estarán