Wat is een NVIS-antenne?
Een Near Vertical Incident Skywave-antenne, of NVIS-antenne, zendt een radiogolf omhoog naar de hemel onder een hoek die bijna verticaal is. Door op deze manier een radiogolf uit te zenden, kan deze van de ionosfeer van de aarde en terug naar de grond stuiteren, waardoor het minder gevoelig wordt voor de beperkende effecten van de kromming van de aarde. Als gevolg hiervan kan een radiosignaal dat wordt uitgezonden met een NVIS-antenne op een veel grotere afstand worden ontvangen dan een radiosignaal dat wordt verzonden met een conventionele antenne.
Conventionele zenderantennes zenden radiogolven horizontaal, ruwweg parallel aan de grond, in een rechte lijn uit. In toepassingen met een korter bereik, zoals televisie, biedt dit maximale ontvangstvermogen in de directe omgeving van de zender. Terwijl het aardoppervlak kromt en het uitgezonden signaal in een rechte lijn reist, groeien de twee verder uit elkaar naarmate de afstand tot de zender toeneemt.
Uiteindelijk, meestal 50 tot 70 mijl, afhankelijk van de lokale topografie, zal het signaal niet langer het aardoppervlak bereiken en niet meer worden ontvangen. Door de zender op een hoge toren te plaatsen, kan hij onder een kleine neerwaartse hoek zenden. Dit zal een deel van de kromming van de aarde compenseren; het voegt echter meestal slechts een paar mijl toe aan het bereik en is nuttiger bij het overwinnen van lokale topografie dan de kromming van de aarde.
Bij het verzenden met een NVIS-antenne beweegt het signaal niet horizontaal. In plaats daarvan gaat het signaal omhoog in een hoek van 75 tot 90 graden. Wanneer het signaal de ionosfeer van de aarde bereikt, reflecteert de ionosfeer het signaal terug naar het aardoppervlak onder een hoek die overeenkomt met de transmissiehoek. Als gevolg hiervan kan een signaal van een NVIS-antenne worden ontvangen op een bereik van ongeveer 100 tot 250 mijl van de zender, afhankelijk van de exacte hoek van de oorspronkelijke uitzending.
Ondanks zijn schijnbaar superieure prestaties, kan het transmissiesignaal van een NVIS-antenne niet van elke frequentie zijn. Omdat de ionosfeer van de aarde constant varieert, zal deze consequent en betrouwbaar alleen radiogolven reflecteren in het bereik van 3,5 tot 7,3 megahertz. Onder ideale omstandigheden kan dit bereik zich uitstrekken van 2 tot 10 megahertz; dergelijke voorwaarden zijn echter altijd tijdelijk. Deze frequenties zijn te laag voor televisie en andere breedbandsignalen, die doorgaans worden uitgezonden boven 30 megahertz.
Als de zendfrequentie van een signaal buiten het reflecterende bereik van de ionosfeer ligt, zal de ionosfeer het signaal absorberen of het signaal erdoorheen laten gaan en de diepe ruimte in. Ondanks de beperkingen van NVIS-uitzendingen, kunnen ze betrouwbare, lange afstand spraakcommunicatie tot stand brengen, die nuttig is voor militaire en amateur-radio-operators. Onderzoekers gebruiken ook NVIS-antennes om de ionosfeer van de aarde te bestuderen en te meten door te analyseren hoe deze radiosignalen reflecteert.