Введение

80-метровая или 3,5 МГц полоса радиочастот – это диапазон радиочастот, выделенный для любительского использования, от 3,5 до 4,0 МГц в Северной и Южной Америке (IARU и ITU Регион 2); обычно от 3,5 до 3,8 МГц в Европе, Африке и северной Азии (Регион 1); и от 3,5 до 3,9 МГц в Южной и Восточной Азии и восточной части Тихого океана (Регион 3). Верхняя часть полосы, которая обычно используется для телефонной (голосовой) связи, иногда называется 75 метрами; однако в Европе обозначение "75 м" используется для перекрывающейся коротковолновой полосы вещания между 3,9 и 4,0 МГц, используемой рядом национальных радиослужб. Из-за высокого поглощения в ионосфере, вызванного активированным Солнцем D-слоем, которое сохраняется до наступления ночи, 80 метров обычно пригодна только для местных связей в течение дня и практически непригодна для связи на межконтинентальных расстояниях в светлое время суток. Однако это самая популярная полоса для региональных сетей связи с позднего вечера до ночи. Ночью 80 метров обычно обеспечивает надежную связь на короткие и средние расстояния, со средними дальностями от локальных контактов в пределах 300 км до 1600 км и более ночью – даже по всему миру – в зависимости от атмосферных и ионосферных условий.

Обзор

Номинальная полоса "80 метров" начинается с 3,5 МГц (длина волны 85,7 м) и простирается до 4,0 МГц (длина волны 74,9 м). Верхняя часть полосы, преимущественно используемая для голосовой связи, часто называется 75-метровой, поскольку в Регионе 2 длины волн в этой части находятся в диапазоне от 80 до 75 метров (примыкая к или перекрываясь с коротковолновой вещательной полосой, имеющей такое же название: "75 м").

Природный и техногенный шум

80 метров могут быть подвержены сильным помехам: тот же ионосферный изгиб, который обеспечивает распространение коротких волн на большие расстояния, также удерживает земные помехи под ионосферой, не давая им рассеяться в космосе, что снижает уровень шума в радиодиапазонах на более высоких частотах, выше ~20 МГц. Уровень фонового шума на 80 метрах в сельской местности в основном определяется шумом от удаленных тропических гроз и совокупностью региональных источников искусственных помех. Уровень фонового шума на 80 метрах в городских и пригородных районах обычно определяется количеством шума, генерируемого локально от электрооборудования и бытовой электроники, и, как правило, на 10–20 дБ выше, чем типичный сельский шум. На 80 метрах почти все регионы мира подвержены воздействию атмосферных помех от локальных гроз и комбинированных ударов молний от тропических гроз, которые постоянно обеспечивают весь мир непрерывным источником радиостатических помех.

Дневное и ночное использование

80-метровая полоса особенно популярна для неспешных бесед между радиолюбителями в пределах 800 км. Во время соревнований эта полоса заполнена активностью, начинающейся до захода солнца и продолжающейся всю ночь. D-слой ионосферы значительно влияет на 80-метровую полосу, поглощая сигналы. В дневное время станция, расположенная в средних или высоких широтах и использующая мощность 100 Вт с простой дипольной антенной, может рассчитывать на максимальную дальность связи в 322 км (200 миль), которая ночью увеличивается до нескольких тысяч километров и более. На высоких широтах в конце осени и зимой глобальное покрытие может быть достигнуто станциями, использующими умеренную мощность и стандартные антенны. Более высокий уровень помех на 80-метровой полосе, особенно в сочетании с повышенным ионосферным поглощением, дает значительное преимущество передающим станциям с большей эффективной излучаемой мощностью, позволяя им быть услышанными на больших расстояниях. При использовании очень высоких передающих антенн или крупных вертикально поляризованных антенных решеток и максимальной разрешенной мощности обеспечивается надежная всемирная связь по ночным трассам распространения. Для надежного приема сигналов из любой точки мира приемные антенны предъявляют гораздо более скромные требования.

Большие антенны

Антенны для 3,5 МГц имеют большие размеры: например, четвертьволновая вертикальная антенна, рассчитанная на резонанс на 3,6 МГц, имеет высоту примерно 65 футов (20 м). Для обеспечения разумной эффективности антенны даже антенна уменьшенного размера должна быть значительной частью этой высоты, что все еще является сложной задачей для радиолюбителя. Возведение таких больших антенн и обеспечение излучения антенной значительной мощности под малыми углами – это две основные проблемы, с которыми сталкиваются радиолюбители, желающие осуществлять связь на большие расстояния. Радиолюбители, заинтересованные в региональной связи, могут использовать низкорасположенные антенны, такие как горизонтальные диполи, инвертированные V-образные диполи или петлевые антенны в этом диапазоне. Горизонтально поляризованные антенны, расположенные на расстоянии менее четверти волны от земли, излучают преимущественно под высоким углом, что полезно для режимов распространения на короткие расстояния, таких как распространение радиоволн с почти вертикальным углом падения. Тем не менее, периодически благоприятные условия распространения позволяют осуществлять связь на значительные расстояния даже с использованием антенн небольшой высоты. Мобильная радиосвязь с использованием портативных антенн все еще возможна, но относительно небольшая длина практических мобильных антенн по сравнению с четвертьволновой антенной – обычно менее 10 футов (3 м) против примерно 65 футов (20 м) – требует компенсации с помощью большой индуктивной нагрузочной катушки для настройки антенны в резонанс. Однако большая катушка теряет мощность из-за резистивного нагрева провода, а сопротивление провода всегда достаточно велико, чтобы конкурировать за ВЧ-мощность с малым эффективным сопротивлением излучения антенны. Поскольку короткие антенны имеют очень низкое сопротивление излучения, большая часть подводимой к ним мощности теряется в виде тепла, а их эффективность обычно составляет менее 10%, при этом около 90% входной мощности теряется на сопротивлении проводов и земли. Кроме того, большая индуктивность нагрузочной катушки создает антенную систему с чрезвычайно узкой полосой пропускания (очень высоким Q), что может быть полезно для снижения принимаемого шума, но затрудняет изменение частоты, поскольку необходимо перенастраивать индуктивность нагрузочной катушки.

История

80-метровый диапазон был выделен радиолюбителям в Соединенных Штатах на Третьей Национальной радиоконвенции в 1924 году.