Propagazione è temperatura

[iRadiato]

Scusate la domanda da inesperto ma volevo chiedere se effettivamente la propagazione https://amzn.to/3M2hNou è influenzata dalla temperatura atmosferica indifferentemente dalla stagione. Grazie

[Tommaso1950]

Certo che la propagazione è influenzata dalla temperatura ambientale, a tal proposito leggi quello che segue, l'ho trovato in un sito ed è veramente interessante.
Ciao.



Nell'ambiente reale, alla presenza dell'atmosfera, come avviene per la luce anche le radiofrequenze sono rifratte e diffuse dalle variazioni dell'indice di rifrazione, indipendentemente dal fatto che siano modulate con tecniche digitali o analogiche.

L'indice di rifrazione, nell'atmosfera, dipende dalla temperatura, pressione e umidità atmosferica. In particolare, per i collegamenti radio terrestri, l'indice di rifrazione dipende dai fenomeni meteorologici troposferici. Qualsiasi stagione dell'anno influenza con diverse anomalie il percorso delle onde elettromagnetiche.

Le variazioni dell'indice di rifrazione distribuite con strutture spaziali e temporali assai complesse causano variazioni al raggio di curvatura del raggio elettromagnetico e rapide fluttuazioni del segnale ricevuto (dovute alla composizione dei contributi di campo ricevuto con fase casuale)

Normalmente la temperatura diminuisce mano a mano che ci si allontana dalla superficie terrestre. In particolari condizioni meteorologiche, avviene il contrario, si ha un inversione termica, in altre parole esiste uno strato verticale più o meno ampio dove l'aria fredda sale verso l'alto. L'onda elettromagnetica, a causa del cambio di segno dell'indice di rifrazione diverge, raggiungendo distanze oltre la visibilità ottica. Quando l'inversione termica e' in quota, si forma un condotto dove il raggio può allontanarsi di centinaia di km oltre l'orizzonte. Questo tipo d'anomalia prende il nome di superrifrazione2. Il fenomeno avviene per una piccola percentuale di tempo annua, a particolari latitudini. Di solito si riscontra nei mari freddi, in periodo estivo ed in mancanza assoluta di ventilazione.

Nei collegamenti del tipo punto-punto (ponti radio) la presenza della superrifrazione è dannosa e determina un fuori servizio, poiché il segnale non si trova più nel ricevitore voluto, ma prende strade indesiderate. Per eliminare il problema occorre ridurre la distanza del collegamento.

In base alla frequenza utilizzata, alla lunghezza del collegamento, al tipo di modulazione scelta e, cosa più importante, alla zona climatica è possibile conoscere a priori, su base statistica, la percentuale di fuori servizio dovuta alla presenza di condotti.

Ad ogni nuova applicazione delle onde elettromagnetiche, dalle onde lunghissime d'inizio novecento alle attuali microonde è sempre stata necessaria la sperimentazione sul campo al fine di ricavare modelli matematici e rilievi sperimentali corrispondenti per definire l'andamento statistico nel tempo di vari indici (gradiente di rifrattività, indice troposferico, ecc.) in ogni parte del pianeta.

Tutt'altra cosa è un servizio di telefonia mobile o radioteleviso broadcasting che deve funzionare correttamente indipendentemente dalle bizzarrie atmosferiche.

Le dimensioni dell'area d'utenza, la potenza trasmessa e l'angolo d'irradiazione dell'antenna sono progettate in modo che il segnale ricevuto sul lato utente risenta il meno possibile delle condizioni climatiche.

Eventuali sporadiche formazioni di condotti che irradiassero il segnale al di fuori della fascia d'utenza, non avrebbero nessun'utilità pratica data la casualità del fenomeno.

La presenza dell'atmosfera con tutte le sue implicazioni climatiche, a seconda del valore della frequenza trasmessa e dell'angolo di radiazione dell'antenna, fanno sì che lo spazio libero reale perda le caratteristiche d'omogeneità, normalità e isotropia.


Note

1) Questi fenomeni sono evidenti per le frequenze dove sono richiesti collegamenti in linea retta cioè in visibilità ottica. Ciò avviene per frequenze maggiori di un centinaio di Mhz. Invece gli effetti delle precipitazioni atmosferiche, pioggia o neve, sono visibili in pratica alle frequenze maggiori di 10GHz. L'anomalia della propagazione causate dalla Ionosfera si manifesta per frequenze inferiori di 50-30 Mhz.
In pratica nelle bande UHF e SHF le anomalie di propagazione riguardano solamente la troposfera.

2)La superrifrazione è una delle tante anomalie di propagazione dovute all'atmosfera. Sono presenti anche fenomeni diffondenti, dove il segnale si divide con diversi raggi oltre l'orizzonte, e fenomeni assorbenti dove il segnale è attenuato.

[iRadiato]

Grazie Tommaso, ho trovato questo documento davvero interessante; certo che ce ne sono di cose da imparare su questo argomento!