Что такое антенна NVIS?

Антенна Skywave, близкая к вертикальной, или антенна NVIS, передает радиоволны в небо под углом, почти вертикальным. Передача радиоволны таким образом позволяет ей отражаться от ионосферы Земли и возвращаться к земле, что делает ее менее восприимчивой к ограничивающим эффектам искривления Земли. В результате радиосигнал, передаваемый с помощью антенны NVIS, принимается на гораздо большем расстоянии, чем сигнал, передаваемый с помощью обычной антенны.

Обычные передающие антенны передают радиоволны горизонтально, приблизительно параллельно земле, по прямой линии. В приложениях меньшего радиуса действия, таких как телевидение, это обеспечивает максимальную мощность приема в непосредственной близости от передатчика. По мере того как поверхность Земли изгибается и передаваемый сигнал перемещается по прямой линии, они растут по мере удаления от передатчика.

В конце концов, обычно от 50 до 70 миль в зависимости от локальной топографии, сигнал больше не достигнет поверхности Земли и не будет принят. Размещение передатчика на высокой башне позволит ему передавать под небольшим углом вниз. Это компенсирует некоторую кривизну Земли; однако, он обычно добавляет всего несколько миль к дальности и более полезен для преодоления локальной топографии, чем искривление Земли.

При передаче с помощью антенны NVIS сигнал не распространяется горизонтально. Вместо этого сигнал распространяется вверх под углом от 75 до 90 градусов. Когда сигнал достигает ионосферы Земли, ионосфера отражает сигнал обратно на поверхность Земли под углом, соответствующим углу передачи. В результате сигнал от антенны NVIS принимается на расстоянии приблизительно от 100 до 250 миль от передатчика, в зависимости от точного угла исходной передачи.

Несмотря на свою, казалось бы, превосходную производительность, сигнал передачи от антенны NVIS не может быть любой частоты. Поскольку ионосфера Земли постоянно меняется, она будет последовательно и надежно отражать только радиоволны в диапазоне от 3,5 до 7,3 мегагерца. В идеальных условиях этот диапазон может составлять от 2 до 10 мегагерц; Однако такие условия всегда являются временными. Эти частоты слишком низкие для телевизионных и других широкополосных сигналов, которые обычно передаются выше 30 мегагерц.

Если частота передачи сигнала находится за пределами отражающего диапазона ионосферы, ионосфера либо поглотит сигнал, либо позволит сигналу проходить через него и уходить в глубокий космос. Несмотря на ограничения передачи NVIS, они могут устанавливать надежную голосовую связь на большие расстояния, которая полезна для военных и любительских операторов радиосвязи. Исследователи также используют антенны NVIS для изучения и измерения ионосферы Земли путем анализа того, как она отражает радиосигналы.