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Asunto:[dxcolombia] La ionosfera en VHF
Fecha:Sabado, 2 de Julio, 2005  09:55:15 (-0500)
Autor:dxcolombia <dxcolombia @.........co>

La ionosfera en VHF

La siguiente discusión acerca de la influencia de la ionosfera en las señales de RL tuvo lugar en la lista de correo de Moon-Net. Encontré el tema tan interesante que decidí traducir y juntar todos los mensajes en esta página. Los he traducido lo mejor que he sabido, aunque tengo que admitir que dado el carácter tan especializado del tema no siempre ha resultado fácil encontrar una traducción apropiada. En caso de duda o para los que dominéis el Inglés podéis acudir a la versión original.

El 29-Dic.-1997 SM5BSZ escribió:
Al hacer limpieza en el estante de los libros para hacer sitio a los floreros o material mas reciente, aparecieron los programas de una conferencia (RVK 1978, Estocolmo) de los que he guardado la siguiente información antes que conseguir un nuevo centímetro de espacio en la estantería.
----------------------------------------------------------------------
  *  *  *  *  *  *  *  *  *  *  *   *  *  *  *  *  *  *  *  *  *  *   *
Influencia de la ionosfera en VHF:

                                            100MHz      200MHz
Longitud del trayecto de cambio de fase     -400m       -100m
Longitud del trayecto de cambio de grupo    +400m       +100m
Refracción                                   0.02grad.   0.005grad.

Cambio de fase                               -48000grad. -24000grad.
Desplazamiento de frecuencia                6Hz         3Hz
Desplazamiento de tiempo                    1.3microsec 0.3microsec
Rotación de la polarización                  380deg      95deg
Absorción                                    0.05dB      0.012dB

Los datos son validos para señales viajando una vez a través de la ionosfera a 90 grados de elevación. El conteo de electrones integrados a lo largo del trayecto se asume que es de 10^17 (100 000 000 000 000 000) electrones por metro cuadrado, lo que corresponde aproximadamente con 5.5 MHz como la frecuencia crítica para la capa F a 90 grados.

Debido a variaciones normales (actividad solar, hora del día, latitud....) los números varían en un factor de 10 por arriba o abajo. Con una elevación de 10 grados todos los números son sobre unas 4 veces mayores.
  *  *  *  *  *  *  *  *  *  *  *   *  *  *  *  *  *  *  *  *  *  *   *
----------------------------------------------------------------------

Esto tiene 20 años, pero tal vez es interesante para algunos miembros de este grupo. Inmediatamente vemos que la rotación de  Faraday daría a menudo muchos giros en 144MHz, por lo tanto podríamos esperar que variara muy rápidamente. PERO en la práctica no vemos ninguna atenuación debida a la ionosfera.
La condiciones en RL no cambia debido a la atenuación de la ionosfera

Los datos provienen de Harald Derblom en el Uppsala Jonosfärobservatorium.

El 30-Dic.-1997 W7EME escribió:
Esta es probablemente una información básica  para algunos, pero de la clase que me excita. Leif, tus mensajes son siempre de temas tan fascinantes...

Aparte de la rotación de Faraday, tengo curiosidad por lo siguiente:

Mi limitado entendimiento del fenómeno es que o es una relación o tal vez esta en función del trayecto de la señal con nuestro campo magnético (nuestra Tierra) y el grosor de la ionosfera en el momento particular de la operación. También me parece que si mi señal estuviera a 90 grados del campo magnético tal vez no habría rotación de Faraday en absoluto.

Por ejemplo, si estuviéramos en TN8 en el Congo en vez de en W7, ¿No experimentaría ninguna rotación de Faraday en mi propia señal, así como en ninguna señal de otra estación ecuatorial?. ¿O seria eso solamente verdad, como afirmaste Leif en tu mensaje, si estuviera radiando justo hacia arriba?

Me gustaría entender todo esto.

El 31-Dic.-1997 SM5BSZ escribió:

El mensaje sobre la influencia "normal" de la ionosfera fue la información tal cual la encontré. Presumiblemente el autor asumió algunas cosas (¿Localización en Europa?) que no fueron explícitamente constatadas.

Tal como yo lo entiendo, la rotación de Faraday se desvanecería si el trayecto de la señal esta a 90 grados del campo magnético. Si es una función coseno (como quiero pensar) el ángulo tiene que ser muy cercano a 90 grados antes de que aparezca algún efecto notable.

Seria muy interesante, si alguien hace una expedición cerca del ecuador, el escuchar el resultado de un experimento sobre la rotación de Faraday:

Si A es el ángulo entre el trayecto de la señal y el campo magnético y EL es el ángulo de elevación, F = cos(A)/sin(EL)  debería ser el factor que da la cantidad de rotación de Faraday. Cerca del ecuador F se aproxima a cero.

El experimento consistiría en ver si los propios ecos son SIEMPRE escuchados totalmente siempre que F está por debajo de  0.001 o así. Asumiendo que la rotación de Faraday normal de  200+200 grados en 144MHz, la desalineación de la polarización normal seria entonces de 0.4 grados, o menos e incluso en caso de una ionización extrema la desalineación de la polarización seria muy pequeña, sin perdida de señal debido a la rotación de Faraday.

El 2-Ene-1998 KK7KA escribió:
Puesto que tanto los cambios en las perdidas en el trayecto y la variación del ruido estelar causadas por la órbita de la luna son bien conocidas, uno pudiera pensar que la señal y el ruido recibidos en un trayecto RL dado se podrían predecir dentro de una fracción de dB.

Pero claramente este no es el caso - hay numerosos informes (enviados aquí, en revistas, etc.) de que las condiciones en 144 MHz fueron mucho peor o mucho mejor de lo esperadas. Muchos de estos provienen de estaciones con control de polaridad mecánico o eléctrico, por lo tanto la rotación de Faraday no es la única causa. Estos experimentados operadores también presumiblemente saben que no se puede echar la culpa a un mal funcionamiento de los equipos o al QRM local. Y asumo que no había condiciones atmosféricas extremas. Los cambios rápidos en señal, p.e. debidos a  desvanecimientos por libración no son tenidos en cuenta, como tampoco lo son los efectos de la tierra en elevaciones muy bajas; estos informes típicamente cubre un pase entero de la luna.

Yo he pensado siempre que la ionosfera era responsable de alguna manera, absorbiendo la señal, o concentrándola al variar la refracción. Esta teoría era consistente con la menor cantidad de informes sobre las "condiciones" en la frecuencias de microondas.

Pero el mensaje de SM5BSZ demuestra que esto no es verdad.  Si la atenuación típica en dos metros es de  0.025 dB, uno puede notar 1 dB de atenuación solo en la condiciones mas adversas, cundo son combinadas con baja elevación. Y en 70 cm, la absorción es presuntamente insignificante, a pesar de lo cual los informes de condiciones abundan.

¿Puede alguien explicarme estas variaciones impredecibles de señal? Por favor perdonad mi ignorancia si me he olvidado de algo obvio. Soy un principiante, justo empezando a montar una estación.

El 2-Ene-1998 W7EME escribió:
Me gustaría que esta cadena continuara. Las ideas ecuatoriales son interesantes. Las posibilidades son únicas y también lo es la idea de una casa en el Congo, desafortunadamente esto no esta en mis objetivos....hi

He pasado mucho tiempo sopesando las "atmosféricas" en relación con el trayecto RL. He oído en un par de ocasiones algunas extrañas anomalías surgiendo de mi tx. Una es el doble eco y ecos con retardos mayores a los normales. He pasado algún tiempo charlando con algunas personas retiradas del servicio que han trabajado con estaciones de reflexión meteórica de alta potencia para el gobierno y que han proporcionado algunas ideas escabrosas sobre ciertas teorías.

Una que parece ser compartida entre ellos es que los vientos solares a veces producen alta ionización de un tamaño enorme. Estas nubes pueden refractar las señales de radio de tal manera que el trayecto del circuito es de muy larga distancia. De manera interesante estos tipos de ecos pueden aveces ser escuchados con menor longitud en la banda mas alta. Así que me pregunto si esto es así, entonces ¿tal vez esta refracción de mi señal a través de esta lente es enfocada en una dirección diferente a la luna? También un área ionizada ¿puede no ser tan consistente o homogénea y también actuar como una lente?. También he oído de la titilación (ondulación) en RL pero no lo experimentado personalmente.

Volviendo a Faraday, yo tampoco creo que sea todo lo que ha contribuido a mis citas fallidas. ¿Cuanto de este desvanecimiento por libración contribuye a las operaciones en 144 MHz.? ¿Es posible que aveces la superficie de reflexión no sea tan apropiada con lo era unos pocos segundos antes?

También pienso que las transmisiones en un ángulo bajo no siempre proporcionan ganancias de tierra, y tal vez seré atacado por esta afirmación. Me parece, y algún material que he leído apoya esto, que las reflexiones en la tierra pueden ciertamente aumentar las perdidas del trayecto. La fase y amplitud de las ondas reflejadas ¿se podrían combinar de tal manera que se cancelaran? También he notado un bajón súbito en las señales recibidas en varias puestas de la luna cuando esta está entre 10 y 4 grados en mi QTH. ¿Es posible que esto sea debido solo a trayecto mayor a traves de la atmósfera?

Yo supongo, en resumen, que si mi cuerpo fuera lanzado a la luna, a la velocidad de la luz, rebotara y retornara no seria muy ininteligible después de todo....hi.

El 3-Ene-1998 OZ1RH escribió:
SM5BSZ escribió:
>prácticamente nunca deberíamos ver ninguna atenuación debida a la ionosfera.
>Las condiciones de RL no cambia debido a la atenuación de la ionosfera.
     
Todavía no estoy convencido del todo. Los datos presentados para un pase por la ionosfera a 90 grados de elevación son: 0.05 dB en 100 MHz. Para el doble paso de tu propia señal en RL a 10 grados de elevación estos son 2*4*0.05 o casi 0.5 dB. Todavía no es significante, pero los datos son probablemente para una atmósfera media (sea lo que sea eso). Supongamos que las capas D y E están fuertemente ionizadas por una deflagración solar. Si esto pudiera aumentar la absorción unas 10 veces obtenemos 5 dB o sea una atenuación bastante significativa. Puesto que no he leído los programas mencionados no puedo decir si esto podría ocurrir.
     
Sin embargo recuerdo haber leído algunos viejos programas (I.R.E. etc.) de mediados de los 50 sobre  meteorscatter e ionoscatter. Afirman que las deflagraciones solares pueden proporcionar mas ionización a la ionosfera resultando en una mayor absorción. El tema es que, en  ionoscatter la mayor atenuación debida a la absorción es compensada por una mayor dispersión y por la atenuación del ruido cósmico.
     
La fuerza media de una seña de meteorscatter cambia acerca de 6 dB dependiendo del ruido cósmico, bien por el ruido estelar en frente de la antena o por la absorción del ruido cósmico.
    
Esta tema del meteorscatter e ionoscatter es principalmente para el rango de frecuencias de 40-60 MHz, aunque el texto dice que las condiciones mejoran relativamente en las frecuencias  altas (60-70 MHz) cuando hay hay una fuerte ionización debido a las deflagraciones solares.
     
Hay mucha distancia de 60 a 144 MHz, pero todavía pienso que la absorción debería ser considerada en situaciones especiales cuando la ionosfera esta fuertemente ionizada. Alguien practicando Radio Astronomía o investigación ionosférica debería saber mucho de esto.

El efecto "enfocador" de la ionosfera y la troposfera mencionada también podría tener influencia en RL. Puede que hayáis notado que en la salida o puesta de la luna aveces aparece mayor (o menor) de lo usual. Esto es "enfocando" en la troposfera y es aplicable a nuestro rango de frecuencias también. El "enfocar" en la ionosfera ha sido mencionado anteriormente en esta discusión. El desvanecimiento de periodo corto (<1sec) se llama escintilación ("scintilation") y es causado por el enfoque/desenfoque debido a la variación de la ionización a lo largo del trayecto de la señal. Fue investigado en los años 60 en los satélites de 136 MHz, por lo tanto es aplicable a RL en 144 MHz..

Me pregunto si lo que llamamos desvanecimiento de libración (causado por el balanceo de la luna) no es en realidad escintilación.

El 5-Ene-1998 SM5BSZ escribió:
El correo siguiente llegó directamente de Palle, pero no lo he visto en MOON-NET, así que incluyo una copia completa.

Seguramente, sobre el papel, la atenuación máxima seria de 5dB para un único paso a traves de la ionosfera "bajo condiciones extremas" en 100 MHz, correspondiendo a 2.5 dB en 144MHz (Uno sobre la frecuencia al cuadrado).

PERO, y tal vez sea lo importante, esas condiciones extremas son muy infrecuentes y no pueden ser de ninguna manera la razón que explique la gran variabilidad de condiciones en RL reportadas por tantos operadores.

Stewart Nelson, KK7KA escribió:
> hay numerosos informes (enviados aquí, en revistas, etc.) de que las condiciones en 144 MHz fueron mucho peor o mucho mejor de lo esperadas. Muchos de estos provienen de estaciones con control de polaridad mecánico o eléctrico, por lo tanto la rotación de Faraday no es la única causa. Estos experimentados operadores también presumiblemente saben que no se puede echar la culpa a un mal funcionamiento de los equipos o al QRM local. Y asumo que no había condiciones atmosféricas extremas. Los cambios rápidos en señal, p.e. debidos a  desvanecimientos por libración no son tenidos en cuenta, como tampoco lo son los efectos de la tierra en elevaciones muy bajas; estos informes típicamente cubre un pase entero de la luna.<

No estoy convencido en absoluto. He estado usando polarización conmutable desde hace varios años, y mi procedimiento normal para probar mi equipo es enviar "O O O" a la luna durante varios minutos registrando el eco mas fuerte. Este nivel es normalmente de 23dB - degr (degr calculada de la manera habitual). Si el valor difiere mas de   1.5dB se que algo va mal. Repito la prueba, primero transmito en horizontal, luego en vertical, y verifico el ángulo de polarización y la fuerza de la señal del echo. Por supuesto esta prueba se hace sin reflexiones de tierra. Con reflexiones de tierra la señal medida por esta prueba es bastante impredecible (en mi QTH). He visto valores de acerca de 35 dB en unas pocas ocasiones cuando estaba involucrada la ganancia de tierra.

He visto perdidas de 10dB y mas cuando los elementos están cubiertos de hielo espeso (varios centímetros), pero no veo cambios debido a la lluvia. Una vez tuve una perdida de acerca de 3dB por un momento - resultó ser agua dentro del cable de TX, y no se noto por una mala relación de estacionarias !!. Por supuesto los errores de calibración "normales" son detectados de la misma manera.

Solo en una ocasión he observado atenuación ionosférica. Fue durante el concurso de la ARRL de 1994. La señal estaba pasando entonces a traves de una aurora extremadamente fuerte. En esa ocasión SM4IVE trabajó OK estaciones en 432MHz
lo cual es excepcional!!

Si establecemos la rotación de Faraday y la absorción como las causas de las condiciones variables, es difícil encontrar otra explicación. El resto de fenómenos no causa perdidas de señal, simplemente modulan la señal, o como decimos, causan QSB. Por mi experiencia, la amplitud del QSB no varia, pero la frecuencia lo hace ciertamente.

Cuando el QSB es muy lento la señal esta completamente ausente durante largos periodos. El máximo del QSB entonces dura lo suficiente para dar ambos indicativos con un buen margen. Bajo estas condiciones es fácil perder la señal por una sintonización incorrecta. Pero si las características del QSB en un momento particular son conocidas (supongo que tiene una correlación con el ancho del doppler en 10 GHz) el rango del QSB puede ser compensado con un manera de hacer el QSO adecuada.

Resumiendo, no creo que este justificado establecer la rotación de Faraday como la causa de las "condiciones variables" en 144 MHz. Cuando es desfavorable para las estaciones horizontales, la actividad decae y entonces la banda parece vacía también para los que pueden cambiar la polarización. Presiento que esta es una de las causas de las condiciones "variables".

El 5-Ene-1998 G3SEK escribió:
No estoy seguro que esta polarización incorrecta es la explicación completa

Mi experiencia se limita a 432MHz (con plano de polarización rotable mecánicamente) pero definitivamente hay veces cuando las estaciones "baliza" dignas de confianza presentan muy poca o ninguna variación en la fuerza de la señal con el ángulo de polarización. En otras palabras, el plano de polarización transmitido se ha vuelto uniformemente dispersado en todos los ángulos posibles cuando vuelve. Esto implica una perdida de 3 dB respecto a si llegara con el plano de polarización correcto.

No tengo estadísticas precisas, pero la fuerte sensación que la dispersión de la polarización esta relacionada con la actividad ionosférica alta. (p.e. es mas común en verano).

El 6-Ene-1998 VE7BQH escribió:
Mis deducciones esta bastante, sino completamente, de acuerdo con Ian, G3SEK. Mis deducciones son de mi experiencia de 16 años con rotación de polaridad en 2 metros.

Es mi creencia que hay alguna forma de distorsión de la polaridad presente la mayor parte del tiempo. Un número relativamente pequeño de veces (gracias a dios) la distorsión de la polaridad es tal que puedes rotar sobre una señal son un diferencia no mayor de 6 dB o así.

Es MUY común rotar 10 a 15 grados sobre una señal que es apenas detectable y obtener una señal buena para efectuar el contacto. Obviamente, este tipo de cambio de señal no es comparable con una curva teórica de perdidas de polaridad

Este relativamente pequeño movimiento de polaridad con un cambio tan significante hace que me vuelva "vago" muy a menudo con mi búsqueda de la polaridad. En otras palabras, no busco lo suficiente.

El 6-Ene-1998 W7EME escribió:
Ok, por lo tanto...

¿No es realmente correcto llamar a esto "rotación" durante tales eventos?

Mas como una dispersión, ¿la señal no está polarizada de ninguna manera reconocible?. Pero ¿simplemente entrando como un manojo de palillos de dientes arrojados en el aire y vistos mientras caen de nuevo?.

¿En que mecanismo encaja esto? y ¿Es un fenómeno de la baja atmósfera?

El 6-Ene-1998 G8MBI escribió:
Así que si tengo una Esporádica-E aquí, o hay una aurora al norte, entonces de alguna manera mágica ¿el mimo porcentaje de energía es radiada hacia la luna? (o incluso tropo)

Lo cual implica también que los QSO's por dispersión "ionosférica" que son muy comunes, especialmente en el norte de Europa también tienen un contenido cero de RF en su enlace teórico.

Eso es un buen truco

Pensemos en dispersión y refracción. porque eso es lo que sucede...

El 6-Ene-1998 W7EME escribió:
Perdón por mi insistencia. En el conjunto de mensajes no estoy seguro si alguien ha dicho si la rotación de Faraday es la fuerza que causa esto. ¿Destruye ella durante estas "alteraciones" la polarización en el sentido habitual o está esta dispersión teniendo lugar dentro o fuera de la "zona" de Faraday? Tal vez esta es realmente la cuestión.

¿Puede la coherencia de 144 mcs. ser simulada usando longitudes de onda de la luz?

El 6-Ene-1998 K6QXY escribió:
He estado leyendo las discusiones sobre la ROTACION de FARADAY y los efectos de la ionosfera en las señales de RL. En 1991 construimos un conjunto muy grande con polaridad conmutable para RL en 6 metros. 4x11 el. vertical y 4x11 el. horizontal. Podíamos usar el conjunto en polaridad lineal horizontal, vertical, 45 grados y 135 grados.

Jugamos con este sistema durante 4 años. Estas son mis observaciones:
1--Olvidarse de las cálculos teóricos y modelos en 50 mhz. ¡No funcionan!
2--La ionosfera tiene un enorme efecto en RL en 6 metros. Puede hacer desaparecer la señales completamente o mejorarlas enormemente mucho mas allá de lo que los cálculos teóricos del enlace dirían.
3--Las señales están constantemente rotando de polaridad. Podemos observar movimientos de polaridad digamos de horizontal a 45 grados en 6 seg. o menos. No hay absolutamente un patrón en los movimientos. Pueden ser en el sentido de las agujas del reloj o al revés, o no moverse en absoluto.
4--Sin un sistema de cambio de polaridad solo se observan los picos de las señales, no lo que está sucediendo. Llamadlo rotación de FARADAY si queréis.
5--Nos sucedió muchas veces que las señales estaban completamente dispersadas, o sea igual de buenas o malas en cualquier polaridad.
6--Tenemos una versión de  W9IP(REALTRAK) con datos estelares para 50 mhz. y un calculo teórico del enlace basado en datos para 50 MHz. ¡Casi nunca acierta!. No es un desprecio a los esfuerzos de Mike sino simplemente el  mundo real en 50 mhz.

El 6-Ene-1998 G3LTF escribió:

  Estoy completamente de acuerdo con los comentarios de Ian y Lionel, yo he operado con polaridad rotable en 432 desde que empecé a trabajar regularmente en esta banda hace cerca de 30 años puesto que siempre he usado una parabólica con un iluminador rotable. A veces el ángulo de polarización es realmente estrecho y otras veces ocupa los 360 grados.

  Tengo un motor bastante rápido en el alimentador, así que puedo girarlo mientras escucho mis ecos. Así para empezar puedo ver cuanto es rotada la señal y puedo pronto saber como orientar el iluminador para que me de las mejores oportunidades de que el corresponsal me escuche. (aveces voy girando a la vez que llamo, para que así el escucha al menos un indicativo!)

Generalmente las peores condiciones de polarización "ensanchada" ocurren en las horas diurnas, especialmente en verano, según mi experiencia.

No estoy tan convencido de que pueda olvidar la absorción atmosférica en 432, creo recordar algunos trabajos llevados a cabo por  INMARSAT que daban unos 2-3 dB de perdidas en el peor de los casos en un trayecto único en regiones encima del ecuador en 1.6 GHz. Ciertamente los registros de larga duración de la fuerza de la señal de los GPS en las estaciones de monitorización darían las respuestas si alguien tuviera acceso a ellos. No deberíamos olvidar que el gran incremento de la actividad en 432 ha tenido lugar generalmente en un periodo de sol calma así que en los próximos años deberíamos ser capaces de tener mejores indicadores de ello.

El 7-Ene-1998 SM5BSZ escribió:
Este tema me ha relevado alguna información nueva (para mi). Creo que es muy relevante para los operadores de RL en 432 MHz que usan reflectores parabólicos.

Particularmente la sentencia "pero es mucho mas común que el nulo sea rellenado por -6dB o mas" es realmente alarmante. Sabemos seguro que la influencia ionosférica llega al menos a uno partido por la frecuencia. Mas probablemente a uno partido por la frecuencia al cuadrado.

Si la explicación es algún fenómeno ionosférico, el bloqueo por la rotación de Faraday prácticamente nunca debería darse en 144 MHz porque el nulo seria prácticamente nunca rellenado por menos de -6dB entonces. Todos sabemos que este no es el caso.

Solo tengo unos pocos años de experiencia, así que solo he pasado por un mínimo de manchas solares, pero puedo afirmar que el mínimo NO es rellenado por nada como -6dB en 144 MHz. Tengo rotación electrónica girando un potenciómetro, y frecuentemente verifico la polarización localizando el nulo que prácticamente siempre es tan profundo como la precisión de mi sistema puede detectar.

La conclusión DEBE ser que la ausencia de nulo tiene otra causa. Propongo lo siguiente: LA SEÑAL TRANSMITIDA ESTA A MENUDO POLARIZADA ELÍPTICAMENTE EN 432 MHz. Al principio esta conclusión me parecía imposible, pero despues de hablar con SM4IVE mi opinión es que este es un problema real, y que la comunidad de operadores de 432 y superiores debería tener en cuenta. Aprendí de Lasse que un tipo de iluminador muy común es el diseño de K3BBP con dos dobles dipolos cruzados. Esta antena puede ser descrita como cuatro dipolos formando los lados de un cuadrado en el cual las esquinas están cortadas. La distancia del extremo del dipolo horizontal al extremo del dipolo vertical mas próximo es de solo unos pocos centímetros. Este tipo de montaje es extremadamente sensible a la simetría. Los grandes acoplamientos capacitativos de los extremos de los elementos deben ser emparejados con mucha precisión para evitar el acoplamiento entre las estructuras horizontales y verticales.

El mismo problema se da, por supuesto, para las antenas cruzadas. En este sitio:
http://sk7do.te.hik.se/homepage/sm5bsz/polarity/polcal.htm
se analiza el problema. Hay también unos cálculos hechos con el NEC2 para una antena cruzada que no está a 90 grados. En pocas palabras:

Angulo = 88.5 grados   (desalineamiento = 1.5 grados)

Aislamiento = -10dB (Introduciendo potencia en H, Cargar V con 50 ohm y mediar la potencia en este punto)

Radiación horizontal = 73.8% de la potencia total
Radiación vertical = 26.2% de la potencia total

El ángulo de fase entre la radiación horizontal y vertical depende de la longitud del cable de alimentación vertical, si se deja abierto o es cortocircuitado. En caso de que se ponga una carga de 50 Ohm. en el cable se radiará menos potencia porque un 10% se ella se usará para calentar la carga.

Esta información de Ian sugiere que el aislamiento habitualmente utilizado entre los elementos H y V en los alimentadores en 432 MHz. es del orden de 10 dB, lo cual es ciertamente inadecuado. El aislamiento debería ser del orden de 20 dB. No se si es una practica habitual el medir el aislamiento y ajustar los elementos, pero es una cosa fácil de hacer.

Las observaciones de Ian significan que en la practica la polarización usada en 432 es elíptica, hasta el punto de que se pierde habitualmente 1 dB o mas.

¿ Algún comentario ?

El 7-Ene-1998 G3SEK escribió:
Lo siento, realmente no quería escribir "-6dB". Sin embargo, es definitivamente bastante común el encontrarse con nulos rellenando a  -10dB en 432MHz, y es mucho mas común a -20dB.

No he considerado la posibilidad de estaciones transmitiendo en polarización elíptica. Puede ser posible para algunas estaciones usando parábolas, y puede afectar la estadísticas observadas, pero no es probable para estaciones usando las ordinarias yagis de polarización lineal.

Obviamente necesitamos algunas estadísticas recogidas sistemáticamente. Yo empezaré el próximo fin de semana.

El 7-Ene-1998 G3LTF escribió:
Mas comentarios sobre la polarización "difusa" y los comentarios de Leif sobre los alimentadores de 70 cm.

Mi parabólica de 432 ha sido siempre la misma, un par de dipolos doblados separados media longitud de onda y alimentados por una línea abierta con un único balún, "stub" tipo Pawsey, y sobre 0.2 longitudes de onda por encima de una pantalla reflectora de una longitud de onda. Es esencialmente la antena estándar de la NBS EIA.

Al rotar el "stub" pawsey roto el alimentador por encima del reflector. Yo creo que la respuesta a la polarización cruzada de mi disco es mucho mejor que 10 dB, creo que cercana a 16 o 20 dB y ciertamente da un buen nulo en las señales locales de tropo, pero lo verificare la próxima vez que tenga el alimentador en la parabólica.

Este fenómeno de difusión de la polarización fue notada hace muchos años en 432, como los antiguos lectores de " 432 and above" recordaran. Lo que no tenemos es una buena explicación.

El 8-Ene-1998 F/G8MBI escribió:
Ian G3SEK escribió:-

>Obviamente necesitamos algunas estadísticas recogidas sistemáticamente. Yo empezaré el próximo fin de semana.


y para hacerlo necesitamos ahora un sistema para intercambiar información de polaridad...

el cual, cuando lo sugeriste hace unos pocos meses y yo enseguida lo secundé...con algunos comentarios constructivos porque yo creía que el tema debía llegar a 144 puesto que de cada vez hay mas estaciones que pueden rotar la polaridad y empezamos a ver los mismos efectos que en 432 y superiores son conocidos desde hace años, entonces fue "apagado"...

hablemos de ello en la conferencia de París.

¿ Podría ser el tema de una de tus intervenciones, Ian..?

¿Y que hay del sistema de letras?...usando de 0 a 180 solamente (puesto que es todo lo necesario)...usando de la A la T (20 pasos de 9 grados), que da un representación precisa de 45 y 135 grados para los que usen polaridad "X" o "+" y/o usen síntesis de polaridad.

y unas pocas directivas como, para evitar totalmente la confusión, que la información de polaridad solo se enviara (opcionalmente como es obvio) con las "R's" finales...o incluso para evitar aun mas la confusión en el periodo final de los "73's"....73 73 TXA 73 73 TXA seria vertical...¿evitar enviar la información de polaridad en los concursos para que los que no tengan un interés real no puedan quejarse por la perdida de tiempo?...O tal vez, ¿que fuera una solo en las citas?...Aunque yo creo que podemos asumir que muchos con posibilidad de rotar la polaridad les gustaría escucharlo, otros sin rotación de polaridad no tienen porque estar obligados a ello...

¿¿¿¿ Ideas..????.........

O para hacerlo incluso mas sencillo, simplemente enviar la polaridad "tal cual". La mayoría de estaciones con posibilidad de rotar la polaridad se escucharan mas fuerte entre ellas que las estaciones convencionales, así que intercambiar el ángulo en lenguaje llano, como TX 135, también iría bien. Incluso con solo una antena no puedo recordar ninguna estación que pueda rotar la polaridad que no puede escuchar suficientemente bien mas del 80% del tiempo...(a no ser que haya muy malas condiciones :-)...El sentido común debería decirnos cuando las señales son suficientemente buenas para hacerlo.

¿¿ Información de RX también para las estaciones grandes..??...

Tan pronto como haya gente haciendo esto con datos de Tx y RX siendo intercambiados entonces mi predicción es que descubriremos que la rotación de Faraday no es reciproca a veces. ¿Pudiera ser que las distorsiones de polaridad tengan un efecto mucho mayor que Faraday y confundieran las observaciones de la rotación de Faraday ?...y las estaciones de localizaciones muy próximas con los mismos "offsets" espaciales, QRV al mismo tiempo, son recibidos en polaridades totalmente diferentes...de nuevo ¿pude la polaridad o los efectos ionosféricos "pasar por encima" la influencia de Faraday?...eso hundiría alguna viejas teorías también.

Si se puede adoptar un sistema racional, modificaré la montura de la yagi para tener rotación de polaridad continua, en vez de simplemente conmutarla y me uniré...de todas maneras pensaba hacerlo de todas maneras para evitar las locas reglas del concurso italiano en el cual tengo que contar mis 18 elementos dos veces.....

A continuación las conclusiones de una persona común, para la discusión:

¿También podría ser que Leif notara que los ecos son bastante consistentes porque su selección de bipolaridad encajara con la mayoría de efectos producidos por la ionosfera y no simplemente compensara la rotación de Faraday? ¿Pudiera ser también que con capacidad de transmisión variable, Leif encontrara la posición optima de TX/RX para una atenuación ionosférica mínima, en vez de hacer lo que el piensa que hace simplemente corrigiendo la rotación de Faraday?...

Puedo incluso fácilmente entender el que exista un "encaje" de la polaridad distorsionada desde la misma localización geográfica, pero no que este se produzca a una poca distancia....puesto que la ionosfera no es una entidad uniforme. Yo he medido en repetidas ocasiones una diferencia significativa el la señal vertical de Leif en comparación con la horizontal cuando el transmitía circular (al principio, ahora lo hace menos)....Yo también lo he notado en la señal de K1CA pero no tan a menudo (Nunca esta QRV :-)...y HB9JAW pero tampoco tan a menudo...esto soporta la teoría de la distorsión...pero no elimina el sistema de TX no perfecto....

Tal vez Leif lo ve mas claro porque puede probar mas eficientemente respecto a la polaridad....Los simples "conmutadores" como SM2CEW y yo mismo y los rotores mecánicos como VE7BQH y G3SEK no podemos hacerlo..porque no podemos encontrar el ángulo exacto o porque no podemos girar lo suficientemente rápido para encontrarlo.

¿¿ Los aficionados a 1296 deben tener algo que decir al respecto..??...

Aunque soy incapaz de medir con precisión el ángulo de polaridad aquí, puedo por extrapolación de las mediciones a 0 y 90 grados y de los largos periodos de monitorización, confirmar que la polaridad es muy variable en las estaciones de 144, cuando hay muchos disturbios ionosféricos la "dispersión"  de la polaridad es obvia incluso con un sistema sencillo sobre las estaciones fuertes y también es relevante un bajón muy importante en los niveles de señales de las estaciones mas pequeñas....en estas ocasiones la rotación de Faraday (pero tal vez no Faraday "puro") tiende a bloquearse completamente o moverse mucho mas lentamente....un efecto aun no mencionado aquí es que en los momentos de periodos cortos de disturbios muy importantes (a menudo solo 20 o 30 minutos) señales estruendosamente fuertes también son recibidas, con estaciones de 4 yagis e incluso mis propios ecos a muchos, muchos Db's por encima de los "normal" o de lo que es teóricamente posible (tanto con la polaridad correcta como sin ella).....¿alguien mas ha notado esto?

El ultimo punto me lleva a concluir que mientras que la mayoría de las variaciones de señal están de hecho relacionadas con la polaridad, la ionosfera tiene un efecto des-enfocador o ciertamente enfocador de las señales, provocando un haz artificialmente ensanchado (y menos eficiente) o estrechado (raramente, pero sin embargo mas eficiente), esto también parecería un conclusión lógica dada la naturaleza totalmente no uniforme de la ionosfera y su estructura "en capas"...¿puede que incluso pudiera ser un efecto troposférico?

También hay que decir que las conclusiones sacadas solo por  unas pocas estaciones son peligrosas, si se vive en OH o SM2 seria muy fácil negar la existencia de la esporádica-E. No se puede notar y si se intenta explicar con los conocimientos de la física actual se concluiría que no existe.

El fenómeno de la esporádica-E es de hecho una buena comparación porque sigue sin ser explicado y parece que hay hasta 4 efectos interrelacionados entre si haciendo el análisis científico incluso mas difícil/imposible...lo mismo pasa con las transmisiones a traves de la ionosfera, es difícil diferenciar un efecto de otro...lo que esta claro es que el mas importante es el cambio de polaridad...aunque continuo creyendo que no es el único en absoluto.

¿Como es mi señal hacia la luna cuando esta se eleva "detrás" de la FAI sobre el norte de Italia?...hmmmm..e incluso si el nivel de reflexión es demasiado débil para ser detectado en 9H1 o EA8 en elevaciones grandes en aperturas por esporádica E, ¿Es totalmente cierto que no hay dispersión o refracción de mi señal?...¿No implica al menos que la eficiencia de mi trayecto RL se degrada mucho?...

El 8-Ene-1998 SM7UFW escribió:
Graham F/G8MBI escribió:

> y para hacerlo necesitamos ahora un sistema para intercambiar información de polaridad...

... y para COMPARTIR la información, me gustaría añadir.

Propongo un sitio WEB donde se pueda entrar la información del QSO después del QSO:
Las entradas podrían ser:

- hora/fecha
- mi indicativo
- indicativo de la otra estación
- polaridad enviada por mi
- polaridad recibida en mi QTH

Las ventajas del sistema seria:

- La información seria compartida con otros
- La información se almacenaría a lo largo del tiempo
- La información no tiene porque ser enviada en el QSO - ahorrando tiempo y esfuerzo en concursos, etc.
- La información puede ser 'remitida' cuando sea mas conveniente.


Me gustaría hacer la programación necesaria. Decidme si creéis que es una buena idea.

El 8-Ene-1998 G3SEK escribió:
No es necesaria ninguna otra información de la otra estación de cara a recoger data acerca de la variación de la polarización  es una medición en la recepción simplemente.

En relación a una charla sobre el sistema de reporte de la señal...bien, después de la recepción la idea pareció bien a la mayoría de la gente, ¡creo que puede esperar hasta el próximo siglo!

En cualquier caso, hablemos sobre ello primero.

El ??-Ene-1998 G4SWX escribió:
Estoy de acuerdo con lo que dice Darrel, es exactamente lo que te dije tanto a ti como a Grama por teléfono, excepto que:

Las no-uniformidades en la ionosfera provocarían la generación de polarización elíptica tanto hacia la derecha como hacia la izquierda. Los componentes circulares de estas tenderían a reducir la señal detectada por un antena de polarización lineal. La reducción e casos extremos, 50% a la derecha y 50% a la izquierda serian muchos dB, si no casi infinitos.

El caso mas interesante es la recepción de los ecos, la señal pasando de vuelta hacia abajo por el mismo trayecto en la ionosfera que cuando subió. Me parece, por las matemáticas, que la componente elíptica (por oposición al termino rotación de la onda plana) cambia de sentido en el trayecto de retorno. El efecto de esto es que al contrario del termino plano donde la rotación añade, el termino circular lo gira. Es efecto de este termino seria cancelar la componente circular.

Este seria el caso de los propios ecos que siempre serian mas fuertes y mas polarizadas linealmente que los ecos recibidos por cualquier otro. Puesto que otro pase a traves de un trayecto diferente en la ionosfera es muy improbable que tenga la misma birefringencia. He aquí el porque las observaciones de Leif de que sus ecos tiene predominantemente polarización lineal están respaldadas por la teoría.

Algunos de los satélites GOES han establecido señales polarizadas linealmente que permiten mediciones precisas en tiempo real de la rotación de Faraday (solo para un trayecto, que es improbable que sea el mismo que el de la luna)

El 11-Ene-1998 AA7FV & G3SYS escribió:
La discusión sobre los cambios de polaridad de las señales de RL viajando a traves de la ionosfera me motivó a abrir algunos de mis viejos libros de texto, y a hacer un poco de navegación por Internet. Tal vez alguna de las siguientes notas y direcciones WEB sean de interés, aunque tal vez la mayoría de puntos ya sean familiares a muchos.

  La mayoría de los libros de texto tienen una sentencia con el texto "Una onda polarizada linealmente incidiendo en la ionosfera en general se convertirá en polarizada elípticamente". Los detalles son definidos por la ecuación de Appleton-Hartree, remontándose a 1932 o incluso antes. Hay una descripción inteligible en este sitio WEB, en http://karlsberg.usask.ca/~andreas/thesis/node7.html con el titulo "Teoría Magneto-iónica y la ecuación de Appleton-Hartree"

  Los detalles del cambio de polarización dependen de la frecuencia, la densidad total de electrones y el campo magnético adaptado a la línea del lugar, y la dirección del campo magnético con respecto a la dirección de propagación del plano de polarización. Cualquier onda plana puede ser considerada como el vector suma de 2 o mas ondas planas con diferentes ángulos de polaridad. Por ejemplo una onda 100% polarizada verticalmente puede ser considerada como la suma de dos ondas de diferente polaridad en fase, cada una conteniendo la mitad de la energía, una con el plano de polarización 45 grados hacia la derecha de la vertical y la otra 45 grados a la izquierda de la vertical. El campo magnético de la tierra facilita el que se los electrones de la ionosfera se muevan mas en una dirección que en otras, y esto causa un índice de refracción ligeramente diferente, y también diferentes velocidades de propagación, de las ondas polarizadas linealmente en diferentes ángulos de polarización. Esto a su vez cause un desplazamiento de fase relativo entre las diferentes componentes de la onda, que en general resultarán en una polarización elíptica. Este es el principal factor responsable del cambio de polarización. Todos estos parámetros aparecen en la ecuación de Appleton-Hartree.

  La polarización circular es un caso especial de polarización elíptica; aveces la onda y los parámetros ionosféricos inevitablemente resultarán en polarización circular. Cuando una onda polarizada circularmente se recibe por una antena polarizada linealmente, la fuerza de la señal recibida no esta afectada en absoluto por la rotación del plano de polarización, aunque la diferente polaridad provoca una perdida constante de 3 dB. Bajo estas circunstancias, el cambio a una antena con la polarización circular correcta daría una ganancia de 3 dB, pero una en el sentido circular inverso perdería la señal. ¿Tiene alguien la posibilidad de hacer esta prueba con la señales de RL?

  Otro hecho que afecta la fuerza de la señales de VHF y UHF que pasan a traves de la ionosfera se conoce como escintilación. En efecto, las masas de electrones enriquecidos actúan como lentes; pueden mejorar la señal, concentrando energia en un punto determinado de la tierra, o puede deteriorar la señal redirigiendo la energía que debería haber llegado a un punto determinado hacia otro punto cualquiera. En realidad es un poco mas complicado, involucrando la refracción y también la difracción, y es variable en el tiempo. El fenómeno se notó por primera vez en 1946 por Hey, Parsons y Philips en unos antiguos trabajos de radioastronomia en 64 MHz. Una analogía es el titileo observable ópticamente de las estrellas al ser observadas a traves de una atmósfera inestable.

   La WEB está llena de referencias al tópico, pero me di de bruces con un buen resumen de la escintilación ionosférica con referencias literarias en: http://www.physics.uq.oz.au:8001/sp/intro.html llamado "Escintilaciones ionosféricas de latitud media"
Este incluye un enlace a algunos interesantes compendios de la literatura profesional: http://www.physics.uq.oz.au:8001/sp/abstr2.html .
La escintilación ionosférica es mucho mas pronunciada en VHF y frecuencias mas bajas, pero un compendio aquí menciona mediciones de escintilación en 1.7 GHz, con una variación de señal pico-a-pico de 2,3 dB, y otros describen mediciones de escintilación ionosférica durante una tormenta magnética en frecuencias tan altas como 11,5 GHz.

  La escintilación ionosférica puede afectar a las señales de RL, pero también hay escintilación interplanetaria, que afecta a las ondas pasando a traves del viento solar dentro de nuestro sistema solar, e incluso escintilación interestelar que puede afectar a la recepción fuentes astronómicas muy distantes. De momento esto no es un problema para la comunicación entre radioaficionados.

    Finalmente, puesto que yo personalmente no tengo la sensibilidad necesaria para ser capaz de hacer mediciones útiles en señales de RL reales, he encontrado interesante monitorizar algunas transmisiones de VHF y UHF de algunos satélites geoestacionarios. En particular, para los que estén en Estados Unidos:

  El GOES-8 y el GOES-9 tiene transmisiones codificadas desde una órbita estacionaria, en  468.8375 y 468.825 MHz.  Se puede encontrar mas información en http://www.bldrdoc.gov/timefreq/service/goes.htm .  Las transmisiones tienen una portadora bien definida y muy estable que es fácil de monitorizar.

  Hay una lista de satélites con balizas esencialmente continuas en frecuencias de 150 MHz e inferiores en:
http://nssdc.gsfc.nasa.gov/spacewarn/spx520-catiradiobeacon.html .

   He encontrado las señales del GOES 2 y el GOES 3, nominalmente en 136.380 MHz, particularmente útiles; de hecho los dos satélites difieren de frecuencia por unos 800 Hz, lo cual hace que ambas señales puedan ser introducidas convenientemente en un pasabanda DSP de la soundblaster. Las señales no están moduladas, aparte de las variaciones causadas por el giro del satélite, que a menudo provoca un desplazamiento de 6 Hz en el espectro que ayuda a su identificación.

  Mis excusas por lo larga que se ha hecho esta nota, pero espero que algo sea de interés para alguno de los efectos de propagación RL observados.

El 16-Ene-1998 N1BWT escribió:

Ha habido recientemente una ráfaga de mensajes en relación con las causas del desvanecimiento de las señales de RL.

En el número de Diciembre de la revista "IEEE Antennas and Propagation" había un artículo sobre los "10 años de observaciones de la radio-escintilación", de Jules Aarons del Centro de Física espacial de la Universidad de Boston.

El articulo toca el tema del desvanecimiento de 54 MHz a 4 GHz en transmisiones de satélite y radioastronomia, trayectos similares al RL. Reporta desvanecimientos que varían con la frecuencia**-1.5 [elevado a -1.5], y proporcionalmente al flujo solar, con picos alrededor del mediodía y medianoche.

Unos pocos números que he extraído:

250 MHz: Desvanecimientos de 25 dB en años de flujo solar elevado, 3 a 5 dB en años de flujo solar bajo.

1.6 GHz: Desvanecimientos de 10 dB en años de flujo solar alto.

4 GHz: Desvanecimientos de 4 dB.

Las implicaciones para los GPS están siendo estudiadas, pero el autor apunta que los satélites LEO propuestos probablemente no han considerado este problema.

Puesto que el articulo es probablemente difícil de conseguir para la mayoría de los aficionados a RL, si hay algún interés, estaría dispuesto a enviar una copia por correo a el primer radioaficionado de cada hemisferio que este dispuesto a hacer copias adicionales para la siguiente parte interesada, y así en adelante...

El 23-Ene-1998 GM4JJJ escribió:
Aquí esta una copia del ultimo 'Satgen' de John GM4IHJ que sigue el tema de la discusión en este grupo:-

>From: John Branegan <gm4ihj@branegan.demon.co.uk>
>Subject: Satgen 461
>MIME-Version: 1.0
>
>
>Satgen461 Space Propagation Pt1   by GM4IHJ  (BID SGEN461) 1998-01-24
>
>La mayoría de operadores de satélites y RL saben que las descripciones sencillas del los libros de radioaficionados de lo que sucede a una señal en el espacio viajando a traves de la ionosfera, y, lo que realmente llega al receptor de la estación terrestre son dos cosas muy distintas.
>Las señales pueden ser perturbadas por efecto Faraday, Esporádica E. efectos de campo alineado, Aurora, Escintilación, el tiempo atmosférico, y la Atmósfera.
>
>Tomando el efecto Faraday primero. Una señal llegando a traves de la ionosfera ¿ve simplemente afectada su polaridad de tal manera que, p.e. la polarización vertical del transmisor aparece como una señal con una polaridad distinta a la vertical en la antena de la estación terrestre? No, no es así, como pronto revela un simple experimento escuchando una señal proveniente del espacio con una antena en la tierra que puede ser girada para presentar ángulos de polarización variables. Pero hay que ser cautelosos. Un satélite encima de una Latitud X con su antena apuntando verticalmente hacia la tierra por debajo no tiene la misma vertical que la antena de la estación terrestre alineada verticalmente en la latitud Y. Muchos operadores de satélites (particularmente los operadores de satélites metereológicos y de TV), apuntan la antena del satélite hacia el centro del área de cobertura, y con un haz muy ancho de esta es posible estar digamos hasta digamos a 60 grados de la vertical del satélite. Así que hay que ir con cuidado incluso si se empieza con experimentos unidireccionales simples.
>
>Para las señales de Tv en 10GHz la rotación de Faraday no es un problema. Pero en la frecuencias de UHF empieza a serlo y en las de VHF es un serio problema en las señales de satélite que provienen de antenas polarizadas linealmente y también en las que vienen de antenas supuestamente polarizadas circularmente, las cuales producen cambios de polaridad mayores cuando mas lejos estas del eje central de la antena del satélite.
>
>Incluso peor es cuando te arriesgas a llevar a cabo un experimento con un satélite geoestacionario fijo en tu cielo enviando polarización lineal, y tu lo recibes con una antena que puede ser girada para alinearla con la señal mas fuerte, o sea la correcta para la polarización transmitida mas la rotación de Faraday. Inevitablemente te dará un ataque cuando descubras que en vez de la diferencia esperada de 20 dB entre la correcta polaridad de la señal, a 90 grados de la totalmente incorrecta, obtienes solo una diferencia de unos 6 dB, porque una señal lineal llegando a traves de la ionosfera esta inevitablemente polarizada elípticamente al ser recibida en la tierra. Un fenómeno completamente reportado hace casi 70 años por Appleton y Hartree.
>
>Así que si esta simple prueba ya revela que un solo pase a traves de la ionosfera produce polarización elíptica, el resultado de dos pases hacia un satélite o la Luna será muy diferente de la simple teoría. He aquí la causa por la cual la mayoría de sistemas profesionales han pasado al mucho mas complejo de polarización circular, donde, si se usan antenas helicoidales en vez de yagis cruzadas o dipolos espaciados para conseguir la circularidad, las señales casi no serán afectadas por la rotación de Faraday en cualquier frecuencia por encima de 136 MHz. Por debajo de 136 MHz las antenas son demasiado voluminosas y raramente producen una circularidad razonable.
>
>Chronological List title - Space Propagation Pt1
>Suggested Index references - Faraday : Propagation : Space Experiments
>--
>John Branegan
>

El 23-Ene-1998 WB4APR escribió:
El Viernes, 23 Ene 1998, David G.L. Anderson escribió:

>> He aquí la causa por la cual la mayoría de sistemas profesionales han pasado al mucho mas complejo de polarización circular, donde, si se usan antenas helicoidales en vez de yagis cruzadas o dipolos espaciados para conseguir la circularidad, las señales casi no serán afectadas por la rotación de Faraday en cualquier frecuencia por encima de 136 MHz.

Las antenas helicoidales son buenas entre dos sitios fijos, una puede usar polarización circular derecha y la otra izquierda, pero no son una buena idea para QSO's al azar porque haría falta ser capaz de cambiar el sentido de la polaridad dependiendo de con quien se este hablando.

Dos antenas con polarización circular derecha o dos con izquierda tendrían la polaridad cambiada debido a la reflexión en la luna. Una estación transmitiendo con polarización circular derecha tendría que cambiar a izquierda para escuchar sus propios ecos. Lo sé, he probado con 100 vatios en 2.2 GHz y los ecos no son detectables o no ser que cambie la circularidad entre transmisión y recepción.

El 25-Ene-1998 SM5BSZ escribió:
Me da la sensación de que el único de esta lista que piensa que la absorción ionosférica es un fenómeno raro en 144 MHz. La ionosfera "normal" tal cual aparece en mi primer mensaje con los datos de la conferencia no es obviamente aceptada por la comunidad de RL.

Me parece una situación destacable, e intentaré el porque en este tal vez un poco largo mensaje. Para empezar, tomemos la siguiente copia de un correo-E de Darrel Eternos, AA7FV & G3SYS que llegó de G3SEK a traves de G4SWX cuando el "moon net" estaba inoperativo. (Tal vez podría compartir la discusión con el resto de nosotros...aquí o en el WEB de EA6VQ)

Darrel explica aquí de una manera muy pedagógica como podemos comprender los casos en que la dirección de propagación es paralela o perpendicular al campo magnético.

*******************************************************************
**************** De Darrel Eternos Ene,18 1998 ******************
  Una onda polarizada linealmente puede SIEMPRE ser considerada como la suma de una onda con polarización circular derecha y otra con polarización circular izquierda, con el 50% de la potencia en cada una de las polarizaciones circulares puramente ortogonales. De manera similar, sumando dos ondas con polaridad circular ortogonal, de igual amplitud, siempre obtenemos una onda 100% polarizada linealmente. Esto, en si mismo, no tiene nada que ver con la ionosfera. Si la onda con polarización circular derecha esta en fase con la onda con polarización circular izquierda cuando ambos de sus vectores rotacionales son horizontales, entonces el resultado de la combinación es una onda 100% polarizada linealmente (horizontalmente). Si están desfasadas 180 grados el resultado es una onda polarizada linealmente (verticalmente). Si las ondas están desfasadas  90 grados la una respecto a la otra, el resultado es una onda polarizada linealmente (a 45 grados de la horizontal). La suma de ondas de polarización circular derecha e izquierda siempre da una onda 100% polarizada linealmente, con un ángulo de polarización igual a la mitad de la diferencia de fase entre ellas. Así, si se suma el 50 % de la onda con polaridad circular derecha con el 50% de la onda con polaridad circular izquierda, si sus fases relativas concuerdan habrá un acoplamiento del 100% en una antena receptora polarizada horizontalmente (p.e.),  mientras que si sus fases son erróneas (diferentes 180 grados en este ejemplo, resultando en un onda plana polarizada verticalmente) habrá un acoplamiento cero en la antena con polaridad lineal horizontal. Son las fases relativas de la polarización circular la que cuenta, no el hecho de que haya una onda polarizada circularmente a la derecha o a la izquierda en primer lugar. Yo creo que esto es lo que John quería decir al decir "la reducción en casos extremos..." pero quiero asegurarme de que no lo estoy mal interpretando.

  La rotación de Faraday aparece en la propagación de una señal a lo largo de una línea de campo magnético porque. después de haber descompuesto una onda plana incidente en sus componentes ortogonales de polarización circular derecha e izquierda (se puede hacer esto antes de que llegue a la ionosfera), luego el índice de refracción de ambas ondas es diferente. En efecto, dependiendo del signo del campo, los electrones intentan moverse en círculos parciales en el mismo sentido que el vector rotativo de una de las polarizaciones circulares ortogonales, en cuyo caso tienen mas influencia en la onda, mientras que si los electrones se mueven en círculos en el sentido opuesto de rotación de la polarización circular opuesta interactuan menos con ella.  Esto da un índice de refracción diferente de los términos circulares ortogonales, que resulta en una fase relativa diferente cuando las ondas con polarización circular derecha e izquierda emergen de la ionosfera, lo cual resulta en una rotación del plano lineal de polarización. En este caso ideal "entrada lineal da salida lineal" pero con el plano girado.  Para este caso ideal de una onda polarizada linealmente propagándose exactamente a lo largo de una línea de un campo magnético, la onda nunca es polarizada elípticamente en absoluto.

  Los libros de texto hablan del rayo "ordinario" y del "extraordinario". Para la propagación a lo largo de líneas de campos magnéticos (el caso longitudinal) los rayos ordinarios y extraordinarios son las componentes de polarización circular ortogonal. Para propagación perpendicular a las líneas del campo magnético (el caso transversal) los rayos ordinarios y extraordinarios son componentes polarizadas linealmente, con el campo-E paralelo en relación al campo magnético, y paralelo al campo magnético. Por supuesto, dependiendo de la fase y amplitud relativa de los dos términos lineales, el resultado de la combinación podría ser cualquiera (polarizado linealmente, circularmente o en general elípticamente).

  Para la propagación a lo largo de líneas del campo magnético, es conveniente descomponer la onda en la suma de sus términos ortogonales. El cambio de polarización proviene del cambio en la fase relativa de los dos términos ortogonales. Con la propagación a traves de las líneas del campo, es mas conveniente descomponer la onda en términos lineales ortogonales, uno con el campo E paralelo con, y otro con el campo E perpendicular a, el campo magnético. Esto es cierto incluso si la onda incidente esta 100% polarizada circularmente. (p.e. términos lineales ortogonales desfasados 90 grados.)

Intentare resumir los casos especiales extremos, asumiendo que la onda incidente esta 100% polarizada linealmente.:

(A) Propagación paralela a las líneas del campo magnético.
    =================================================
(1) Las ondas ordinarias/extraordinarias tiene polarización circular derecha e izquierda (o viceversa).

(2) Habrá un cambio en la fase relativa de las componentes de polarización circular derecha e izquierda. Esto provocará una rotación pura del plano lineal de polarización. No se provoca polarización elíptica.

(3) Los cambio en la amplitud relativa (p.e. por la absorción del rayo extraordinario) PROVOCARIA polarización elíptica, pero no es normalmente importante en las longitudes de onda de VHF/UHF (pero puede serlo aveces.)

(4) La rotación del plano de polarización es acumulativa. En el trayecto de vuelta de la Luna, la rotación total del plano de polarización es doblada..

(B) Propagación perpendicular a las líneas del campo magnético.
    ===================================================
(1) Las ondas ordinarias/extraordinarias son respectivamente polarizaciones lineales con el campo E paralelo  al campo magnético, y con el campo E perpendicular al campo magnético.

(2) Habrá un cambio en la fase relativa de estas dos términos lineales ortogonales, debido al diferente índice de refracción de las ondas ordinarias/extraordinarias. Consideremos algunos casos especiales:
  (i) Si la onda incidente esta polarizada con el campo E paralelo al campo magnético, no hay rayo extraordinario, y nada cambia en la polarización. No se presenta rotación de polaridad ni polaridad elíptica.
  (ii) Si la onda incidente esta polarizada con el campo E perpendicular al campo magnético, el 100% se convierte en el rayo extraordinario. De nuevo, no hay cambio en la polarización. No se presenta rotación de polaridad ni polaridad elíptica.
  (iii) Si la onda incidente esta polarizada con el campo E a 45 grados del campo magnético, entonces la mitad de la potencia puede ser considerada como una onda plana paralela al campo magnético, y la otra mitad perpendicular al campo magnético. Los dos partes se propagan con diferentes velocidades, por lo tanto hay un desplazamiento de fase relativo.
     (a) Si este desplazamiento de fase es múltiplo impar de (pi/2),   el resultado es una radiación 100% polarizada circularmente, bien a la derecha o a la izquierda dependiendo de cuantos (pi/2) hay en el desplazamiento de fase.
     (b) Si este desplazamiento de fase es múltiplo impar de (pi), el resultado es una onda 100% polarizada linealmente, pero con el plano de polarización girado 90 grados.
     (c) Si este desplazamiento de fase es múltiplo par de pi, obviamente nada cambia.

(3) El cambio de la amplitud relativa del rayo extraordinario y ordinario, causado por la absorción diferencial, in general causará alguna rotación en el plano de polarización incidente, pero no introducirá por si mismo polarización elíptica de la onda. Este caso probablemente no es importante.

(4) El desplazamiento relativo de fase entre el rayo extraordinario y ordinario es acumulativo. El desplazamiento de la diferencia de fase se doblará a la vuelta del viaje a la Luna.
  Sin embargo, hay algunos casos especiales.
    (a) Si desplazamiento de fase en una dirección es pi/2, entonces al volver de la Luna se convierte en pi.  Por lo tanto, lo que llego a la luna como 100% circular, debido al desplazamiento simple de pi/2, vuelve como 100% lineal pero con el plano de polaridad girado 90 grados. (La reflexión en la luna también cambia la polarización circular derecha en izquierda; No recuerdo si esto suma o resta a la rotación del plano de polarización, o incluso si no tiene efecto.)
   (b) Si el desplazamiento de fase en una dirección es cualquier múltiplo n de pi, entonces al volver se convierte en 2.n.pi, así que la onda vuelve con la misma polarización lineal con la que partió
********************** Fin del texto de Darrel's ************************
********************************************************************


<<<<<<<<<<<<<< Sección teórica (puede contener errores) >>>>>>>>>>>>>>>>>>
El caso general es mas difícil de visualizar. Hay que separar la radiación en dos polarizaciones elípticas ortogonales. El resultado final será sin embargo similar al que obtenemos reemplazando el pase a traves de la ionosfera real con algún ángulo alfa entre el campo magnético y la dirección de propagación por un pase a traves de dos capas ionosféricas diferentes de grosor coseno(alfa) y seno(alfa) en las cuales el campo magnético es paralelo es respectivamente ortogonal al campo magnético.

Una vez que hemos corregido cuantitativamente los índices de refracción para los casos extremos, yo creo que seria obvio lo que sucedería en el caso general.

La referencia:  http://karlsberg.usask.ca/~andreas/thesis/node7.html que Darrel dio en un mensaje anterior proporciona las ecuaciones, pero no se que números entrar así que no puedo hacer cálculos directamente con la ecuación (2.16). Sin embargo si es posible comparar la ecuación (2.26) con la (2.24 y 2.25). Estas ecuaciones son para casos puros descritos anteriormente en el texto de Darrell y son para frecuencias por encima de 8MHz.

(A) Propagación paralela a la líneas del campo magnético.
    =================================================
(1) Las ondas ordinarias/extraordinarias tienen polarización circular derecha e izquierda (o viceversa). Para frecuencias por encima de 8MHz:

n*n = 1 - X / (1+Y)  Ordinary (?) equ (2.26)

n*n = 1 - X / (1-Y)  Extraordinary (?) equ (2.26)


(B) Propagación perpendicular a las líneas del campo magnético
    ===================================================
(1) Las ondas ordinarias/extraordinarias son respectivamente polarizaciones lineales con el campo E paralelo al campo magnético y con el campo E perpendicular al campo magnético.

n*n = 1 - X*(1-X) / (1-X-Y*Y/2+Y*Y/2)  Ordinary equ (2.24)

n*n = 1 - X*(1-X) / (1-X-Y*Y/2-Y*Y/2)  Extraordinary equ (2.25)


X es el cuadrado del ratio de la frecuencia de la señal con respecto a la frecuencia del plasma. La frecuencia del plasma es la frecuencia limite de una onda de radio que sea reflejada por la ionosfera a 90 grados, así que podemos asumir con seguridad que X no esta muy por encima de 0.01 en 144MHz. La cantidad interesante es la diferencia entre los índices de refracción de las dos ondas in los dos casos. Y es la frecuencia de giro de los electrones dividida por la frecuencia de la señal, por lo tanto también es un número pequeño.

En el caso A la diferencia entre los cuadrados es:

X/(1-Y) - X/(1+Y)  =  2*X*Y (aprox)

En el caso B la diferencia es:

X*(1-X)/(1-X-Y*Y/2-Y*Y/2) - X*(1-X)/(1-X-Y*Y/2+Y*Y/2) = X*Y*Y (aprox)

La rotación de Faraday en el caso longitudinal es 2/Y veces mas fuerte que la conversión de lineal a circular en el caso transversal.

Hay que hacer notar que el índice de refracción es aquí una cantidad real. La parte imaginaria que se asocia con las colisiones es una medida de atenuación mientras que la parte real es una medida de la velocidad de la onda.

Por la ecuación (2.16) parece muy poco probable que la pequeña diferencia en la atenuación entre la onda ordinaria y extraordinaria pueda tener algún efecto en la polarización.
<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< Fin de la sección teórica >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>



El equipo que uso desde hace mas de tres años hace uso de un ordenador para correlacionar la señal de las dos partes de mi antena yagi cruzada. Esta evaluación me da las amplitudes relativas Y LA FASE de las dos señales. El algoritmo es razonablemente eficiente y el ordenador siempre presenta el plano de polarización y la "circularidad", un numero que va desde 100 para una onda polarizada circularmente hasta cero para una onda polarizada linealmente.

El sistema de recepción esta implementado en hardware dedicado (TMS320C25 + 80186) y es un inconveniente para el programa, así que el algoritmo utiliza una polarización preseleccionada para hallar la señal y sintonizar los filtros sobre ella antes de que sea posible un análisis de la polarización. En circunstancias normales utilizo la circular como la polarización preseleccionada porque entonces el sistema detecta todas las señales excepto la circular opuesta, que nadie usa.

Cuando el sistema encuentra una señal, el indicador de polaridad cambia gradualmente de "circularidad" 100 a muy cerca de 0. Para señales razonablemente fuertes este es un proceso rápido, pero para las débiles puede tardar algo mas.

Puedo aseguraos a todos que las señales de RL mantienen su polarización lineal en las actuales condiciones solares (tal como ha sucedido en los últimos años). He comprobado esto cientos de veces y es parte de mi procedimiento de QSO normal el medir la polarización de la otra estación de cara a saber que polarización debo usar. Puedo ver polarización circular perfecta de HB9JAW pero el resto la tiene lineal con bastante precisión.

Por supuesto que no se que pasará durante el próximo máximo del ciclo solar, pero en teoría pienso que no deberíamos esperar que la conversión de lineal a elíptica cause perdidas de señal en 144 o superiores, excepto durante circunstancias inusuales.

<<<<<<<<<<<<<<     La controversia   >>>>>>>>>>>>>>
G3SEK y G3LTF (Ene.7) dicen que la difuminación de la polarización es a menudo de -10 dB en 432MHz.
GM4IHJ (Ene.23)  Si comparamos la mejor y peor polarización del GEOSAT hay una diferencia de 6 dB, no la esperada de 20 dB.

¿¿ SON ESTAS OBSERVACIONES DEBIDAS A EFECTOS IONOSFÉRICOS ??
¡¡ Mi respuesta es definitivamente no - el resto del mundo parece que dice si !!

Todos leemos de vez en cuando acerca del "bloqueo de polaridad". Esta cosa seria extremadamente rara si la difuminación de la polaridad debida a efectos ionosféricos fuera la situación normal.

Las situaciones en que un continente entero tiene un bloqueo de polaridad durante horas indican que la rotación de Faraday es muy pequeña - de lo contrario no duraría tanto y no afectaría a un área tan grande. La difuminación de la polaridad no puede darse si la ionización es tan débil que la rotación de Faraday es pequeña.
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<<<<<<<<<<<<<<<  Escintilación   >>>>>>>>>>>>>>>>>>
La escintilación es un fenómeno que acontece a ciencia cierta en la ionosfera en VHF. El fenómeno es análogo al titileo de las estrellas y es un fenómeno que causa QSB, pero no cambia el nivel de potencia media de la señal recibida.

No estoy seguro que el trayecto de RL este afectado por la escintilación debido al tamaño de la Luna. Las estrellas titilan, pero no los planetas - ¡¡ son demasiados grandes !!.

El QSB causado por la escintilación (si contribuye en algo) se añade al desvanecimiento de libración causado por el movimiento de bamboleo de la Luna y tal vez cambie el carácter del QSB ligeramente aunque personalmente no pienso que sea un efecto significativo.

¡Si la escintilación fuera un problema creo que los reportes de malas condiciones serian bastante diferentes de lo que estamos acostumbrados a ver!
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Para esos de vosotros que aun creéis que la polarización elíptica causa perdidas de señal en las señales de RL os sugiero un sistema estéreo. En 70 cm. donde la elíptica es a menudo recibida por razones desconocidas un sistema como el que yo estoy usando daría una señal uno o dos dB mejor que con los sistemas convencionales porque el ordenador (o vuestros cerebros si escucháis en estéreo) no tiene prejuicios - se adapta a la polaridad realmente presente.

Adivino que una yagi cruzada con un sistema estéreo daría a menudo una mejora de 3 dB en RL en 50 MHz, y probablemente también en modos terrestres en esa banda.

Mi nuevo sistema de recepción, que aún no esta completo, funcionará en un PC con una Soundblaster 16. Escucha en estéreo en un ancho de banda de 20kHz y permite encontrar rápidamente todos los que estén llamando CQ - y sus polarizaciones. Cuando funcione correctamente pondré el software en mi sitio WEB como un archivo EXE y con el código fuente, para los que queráis usarlo. ¡Tener una visión general de la banda hace mas divertida la operación!

El 25-Ene-1998 K5GW escribió:
Tendré que dar la razón a SM5BSZ en el tema de la absorción pero por una razón diferente:

Hago frecuentes mediciones de ruido estelar y solar con mis sistemas de 2 metros y 70 cm. Ambos son lo suficientemente grandes como para conseguir unas lecturas muy fiables y repetibles. Si tuviera lugar un fenómeno de absorción, inmediatamente lo notaria en las lecturas de ruido con estos sistemas. Yo NUNCA he visto durante los últimos 5 años y cientos de lecturas que el ruido solar o estelar estuviera por debajo del esperado y calculado. Ha habido por supuesto ocasiones con lecturas de ruido solar elevadas. Por esta razón, debo concluir que la perdida de señal es solo (o casi solo) una cuestión de polaridad.

Como nota adicional, mi sistema de 70cm está equipado con rotor de polaridad muy rápido (usa un motor de 1/3 de caballo). El rotor cambia la polaridad a una velocidad de 8 grados por segundo. Yo puedo testear los ecos mientras estoy rotando en sentido horario o anti-horario para provocar que mi echo cambie la polaridad mas o menos unos 20 grados en relación a la polaridad transmitida. Midiendo la fuerza del eco y transportándolo a la tabla de perdidas de polaridad(45grados=-3db, 90 grados=-20db, etc.) puedo determinar la polaridad del eco local con bastante precisión. Puedo deciros que en LA MAYORIA de las ocasiones en los dos últimos años la rotación de la polaridad de mi eco local ha estado en el rango de 70 a 110 grados. Si esto es cierta para otras estaciones, y creo que lo es, el testeo de los ecos ha sido bastante deprimente durante los últimos meses. Como estimación, la fuerza de mi propio echo ha sido típicamente 10 dB o mas por debajo de lo optimo. Menciono esto solo porque un operador con poca experiencia podría sacar la conclusión.que su estación tiene un serio defecto puesto que los ecos son siempre mas débiles de lo esperado. Quiero poner énfasis en que esto es en 70 cm y no tiene relación con el caso de los 2 metros.

El 26-Ene-1998 F/G8MBI escribió:
¿Un nuevo ángulo.? (punto intencionado)

La discusión sobre la polaridad es fascinante...

Parece que unos pocos no aficionados al RL que están aquí tiene un verdadero interés en este tipo de temas, y son actualmente profesionales en varias ramas de la industria, les parece comprender muchos de los efectos y tienen pruebas matemáticas claras, muy lejos de mi humilde capacidad matemática/observacional.

¿Ha alguien realmente aprovechado a estos compañeros para ayudar con los documentos en de defensa contra los que quieren usar la parte baja de VHF para uso comercial de los satélites LEO...? ¿..como los que todavía persisten en atacar la banda de 144...?

¿Conocen estos compañeros estos efectos también...? ¿Se les debería decir.?

El 28-Ene-1998 ZS6AXT escribió:
He notado que las señales del METEOSAT (1695 MHz) son mas fuertes después de la puesta del Sol y también después de llover. También he notado un efecto similar en 1296 MHz. Así que obviamente hay alguna otra atenuación, causada tal vez por polvo en la atmósfera y otras razones. Así que parece que tenemos mas tipos de atenuación que las tipos teóricamente "estándar" especialmente en las frecuencias altas.La señal del Meteosat es marginal aquí y cualquier cambio de nivel se nota inmediatamente, como ruido en la imagen.


Explicación sobre el significado del "nulo" (Gracias SM5BSZ)

El nulo a ser "rellenado" hace referencia a una medición del nivel de señal contra el ángulo del elemento. Si se recibe una señal que es tiene una polarización puramente lineal con una antena polarizada linealmente, la amplitud de la señal será exactamente coseno(P) siendo P el ángulo entre el plano de polarización y el plano de la antena. Cuando el ángulo P es exactamente 90 grados la señal desaparece completamente. Eso es el nulo.

En la vida real nunca hay nulos exactos, el nulo es "rellenado" hasta cierto punto. Cuando el nulo es rellenado a -6dB, la señal mas débil que uno puede hallar girando el ángulo de polarización es 6 dB por debajo de la señal máxima (a 90 grados)

El "relleno del nulo" sucede porque una u otra antena radia un poco en el plano ortogonal con una fase que esta desplazada 90 grados del haz principal. Esto significa que la polarización contiene una componente de polarización circular.

El relleno del nulo no dice de donde proviene la componente circular. Puede que sea de la antena transmisora, de la receptora o del canal de propagación.

La observación de un nulo perfecto no significa una polarización lineal perfecta - también puede significar que la antena este polarizada elípticamente tanto como la onda - pero en la dirección opuesta.

En principio (por supuesto) tanto la reflexión en la Luna como el pase a traves de la ionosfera pueden causar alguna contribución a la polarización circular. Lo que quiero dejar claro es que este es un efecto muy pequeño en 144 MHz - no afecta la comunicación EME en absoluto excepto durante una aurora extremadamente fuerte, y solo para las señales pasando por la ionosfera en la zona de la aurora.

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