Artigos TécnicosÂngelo Antônio Leithold- PY5AAL
A propagação de ondas eletromagnéticas obedecem às equações de Maxwell, estas relacionam o campo elétrico e o magnético. Contudo, não cabe aqui dar tratamento matemático ao assunto. O conceito de onda em física, diz-se como uma ''perturbação oscilante de alguma grandeza física no espaço e periódica no tempo''. Assim temos uma oscilação espacial caracterizada por um ''comprimento de onda'' e uma ''periodicidade no tempo'', que é medida pela freqüência, e, esta é definida como o “inverso do seu período”. Uma onda é um pulso energético que se propaga através do espaço ou através de um meio (líquido, sólido, gasoso, vácuo). A radiação eletromagnética se propaga através do vácuo, e as ondas existem, inclusive num meio cuja deformação é capaz de produzir forças de restauração, através das quais elas viajam, e podem transferir energia de um lugar para outro. Por exemplo, dum imã oscilante, nenhuma massa transportada associada pode anular o efeito magnético, qualquer ponto particular oscila em volta de um ponto fixo.Uma onda pode voltar para a direção de onde veio, se atingir um anteparo material, ou uns meio reflexivos, dá-se o nome a este fenômeno ''reflexão''. Pode ocorrer também a mudança de direção da propagação em meios de diferentes densidades, chamada ''refração''. Já, no espalhamento das ondas, por exemplo, quando atravessam uma fenda de tamanho equivalente a seu comprimento, ocorre um fenômeno chamado ''difração''. Ao ocorrer a adição das amplitudes de duas ondas superpostas, temos a interferência. Ocorrendo a separação de uma onda em outras de diferentes freqüências, temos a ''dispersão''.
As ondas podem ser transversais, em que a vibração é perpendicular à direção de sua propagação, não podem ser polarizadas e podem oscilar em qualquer direção no plano perpendicular à direção de propagação. Já, nas longitudinais a vibração ocorre na mesma direção do movimento. As polarizadas, oscilam em apenas uma direção perpendicular à linha de propagação, ora... Ocorre agora o termo “propagação”...Afinal, o que é propagação de uma onda? O que é a melhora da propagação de uma onda? Ou quais são as condições de propagação? O que tem a ver a propagação de uma onda com a “propagação de rádio”? Não seria o termo mais adequado, condições de propagação?
Ora, afinal, o que é a tal de onda de rádio
Uma onda de rádio se origina quando uma partícula carregada (por exemplo, um elétron) se excita numa frequência situada na zona de radiofrequência (RF) do espectro eletromagnético. Outros tipos de emissões fora da gama de RF são os raios gamma, os raios X, os raios cósmicos, os raios infravermelhos, os raios ultravioleta e a luz visível. Quando a RF atua sobre um condutor elétrico (a antena), induz um movimento da carga elétrica (corrente elétrica) que pode ser transformada em portadora de informação. Define-se, desta forma, a propagação de radiofrequência ao conjunto de fenômenos físicos que conduzem as ondas de rádio com a mensagem do transmissor ao receptor. A propagação não é devida a um único fenômeno físico, pois, vários modos são possíveis, ou seja, o ionosférico, a troposférico e as ondas de solo.
No nosso caso, quanto radioamadores, sempre nos referimos à propagação abrindo ou fechando, ora, a utilização do termo, é claro, subentende-se sobre as condições de tal, e não o fenômeno propriamente dito, portanto, quando diz-se coloquialmente propagação de rádio, que seja entendido o termo no sentido "raduioamadorístico", e não científico, para ficar mais palatável ao leigo. Assim, retornando às ondas, em primeiro lugar, pode-se conceituar a onda de radiofreqüência (RF), como uma forma de radiação eletromagnética que possui algumas propriedades que permitem sua “propagação” num meio, seja material, seja vácuo. Para efeito de estudo, e segundo características físicas sobre as propriedades de propagação, o espectro de RF foi dividido em regiões:
ELF
Extremely Low Frequency - Freqüências Extra Baixas
3,0 Hz - 30 Hz
Extremely Low Frequency - Freqüências Extra Baixas
3,0 Hz - 30 Hz
SLF
Super Low Frequency - Freqüências Super Baixas
30 Hz - 300 Hz
Super Low Frequency - Freqüências Super Baixas
30 Hz - 300 Hz
ULF
Ultra Low Frequency - Freqüências Ultra Baixas
300 Hz - 3,0 kHz
Ultra Low Frequency - Freqüências Ultra Baixas
300 Hz - 3,0 kHz
VLF
Very Low Frequency - Freqüências Muito Baixas
3,0 kHz - 30 kHz
Very Low Frequency - Freqüências Muito Baixas
3,0 kHz - 30 kHz
LF
Low Frequency - Freqüências Baixas
30 kHz - 300 kHz
Low Frequency - Freqüências Baixas
30 kHz - 300 kHz
MF
Medium Frequency - Freqüências Médias
300 kHz - 3,0 MHz
Medium Frequency - Freqüências Médias
300 kHz - 3,0 MHz
HF
High Frequency - Freqüências Altas
3,0 MHz - 30 MHz
High Frequency - Freqüências Altas
3,0 MHz - 30 MHz
VHF
Very High Frequency - Freqüências Muito Altas
30 MHz - 300 MHz
Very High Frequency - Freqüências Muito Altas
30 MHz - 300 MHz
UHF
Ultra High Frequency - Freqüências Ultra Altas
300 MHz - 3,0 GHz
Ultra High Frequency - Freqüências Ultra Altas
300 MHz - 3,0 GHz
SHF
Super High Frequency - Freqüências Super Altas
3,0 GHz - 30 GHz
Super High Frequency - Freqüências Super Altas
3,0 GHz - 30 GHz
EHF
Extremely High Frequency -Freqüências Extra Altas
30 GHz - 300 GHz
Extremely High Frequency -Freqüências Extra Altas
30 GHz - 300 GHz
O fenômeno da radio propagação na Terra, é afetado por mudanças de ionização na atmosfera superior, devido principalmente ao Sol. Este propicia condições variáveis da ionização da alta atmosfera, ou ionosfera, além de influir na quantidade de elétrons livres no meio como um todo. O "trajeto" da RF é uma consequência direta de fatores como a quantidade e intensidade das "chamas solares", tempestades geomagnéticas, alterações das camadas ionosféricas, e eventos de ejeção de massa coronal. As ondas de rádio com diferentes freqüências se propagam de maneiras diversas. A interação da RF com as regiões ionosféricas torna mais complexa a previsão e análise do fenômeno que tem uma forte ligação com o clima espacial. As perturbações súbitas que são causadas pelo Sol geram alterações significativas principalmente quando os raios-X associados a uma labareda solar ionizam a camada D. Assim ocorre um aumento da absorção de sinais de RF em praticamente todos os comprimentos de onda no hemisfério iluminado, à este fenômeno, os radioamadores associam o "fechamento" de propagação. Contudo, nem sempre ocorre o fechamento, mas em alguns casos a alteração da altitude e densidade das camadas mais acima (D, E e F) ocasionam a alteração da altitude ou condições da refração da RF propagada no meio, isto é, acontece a "abertura" de propagação para direções diferentes, isto é, não se devem confundir os fenômenos do "fechamento" por absorção com o de alteração do ângulo de reflexão por variações da ionização em diferentes camadas.
No grafico acima, podem ser observados sinais de rádio divididos em duas componentes (normal - vermelho e anômalo - verde), ao propagar pela ionosfera.Os sinais foram transmitidos em diferentes ângulos de elevação, transmissor à esquerda. O receptor está indicado por um triângulo na base a 16.000 km de distância. A reflexão, refração e inclinação do sinal de RF é mostrada inclusive pelo aparecimento da dutificação intercamadas iônicas.
Fonte: ESA.
