При использовании ионосферного распространения для глобальной радиосвязи вполне вероятно, что сигнал будет проходить через несколько скачков. Это может не всегда происходить так, как вы думаете.
Максимальное расстояние, которое может быть достигнуто при использовании отражения от области F2, составляет около 4000 км, а для других отражающих областей в ионосфере оно несколько меньше. Простое использование отражения от ионосферы не объясняет, как сигналы распространяются от другую сторону земного шара, используя ионосферное распространение. Это возможно потому, что сигналы претерпевают несколько отражений. Установлено, что после возвращения сигналов на Землю из ионосферы они отражаются от поверхности Земли и возвращаются обратно в ионосферу. Здесь они снова отражаются ионосферой и возвращаются на Землю во второй раз примерно в два раза дальше от передатчика, чем при одном отражении. К сожалению, сигнал подвергается дополнительному затуханию, как и следовало ожидать. Каждое отражение от Земли вносит некоторые потери, поэтому при каждом отражении сигналы ослабевают. Большое влияние на уровень этих потерь оказывает поверхность Земли в точке отражения. Морская вода, как и следовало ожидать, является очень хорошим отражателем, но сухая пустыня очень плохая. Это означает, что сигналы, отраженные в Атлантике, вероятно, будут сильнее, чем сигналы, отраженные пустынным регионом.
Помимо отражения от земной поверхности сигнал испытывает и потери в ионосфере. Каждый раз, когда сигнал проходит через область D, происходит дополнительное затухание. Это может быть очень важно, потому что сигнал должен проходить через слой D дважды каждый раз, когда он отражается одной из верхних областей, а при более чем одном переходе сигнал проходит через область D несколько раз. Как уже упоминалось, затухание уменьшается с частотой. Помимо того факта, что высокочастотные тракты с большей вероятностью используют слой F2 и имеют меньше отражений, высокочастотный тракт также будет страдать от меньших потерь из-за слоя D. Это будет означать, что сигнал на частоте 28 МГц, например, будет сильнее, чем сигнал на частоте 14 МГц, при условии, что распространение может поддерживаться на обеих частотах. Следует также помнить, что длина пути для сигнала многократного отражения будет больше, чем расстояние по большому кругу вокруг земного шара, особенно если используются большие углы излучения. Это само по себе увеличивает потери сигнала, поскольку потери пропорциональны длине пути.
Аккордовый прыжок
Иногда может происходить наклон в ионосферных областях и, в частности, в области F2. Когда это происходит, сигнал может не отражаться обратно на Землю. Вместо этого он отражается так, что перемещается между Землей и ионосферой, прежде чем снова встретиться с ионосферой, где он может быть отражен обратно на Землю. Поскольку эта форма распространения не связана с отражением от поверхности земли, потери намного ниже и, соответственно, обеспечиваемая мощность сигнала выше. В некоторых исследованиях было высказано предположение, что эта форма распространения может объяснить эхо-сигналы во всем мире.
Наклон или искажение в ионосфере, необходимые для создания этой формы распространения, известной как хордовый скачок, происходят вблизи восхода и захода солнца и на экваторе. Распространение с использованием экваториальной аномалии обычно происходит в направлении север-юг (или юг-север). Обнаружено, что область F2 выше на экваторе, а это означает, что она наклоняется в любую сторону от него, позволяя сигналам отражаться над поверхностью земли.
Пути прохождения сигнала
Существует множество механизмов, с помощью которых могут распространяться сигналы. При распространении на большие расстояния путь может представлять собой сложную совокупность нескольких скачков, использующих различные области. Поскольку состояние ионосферы не является постоянным по всему земному шару, для отражений может использоваться область F в одной области, но область E для сигналов на той же частоте в другой. В некоторых случаях сигналы могут быть даже захвачены между областями F и E, где имеется впадина уровня ионизации, и, что интересно, обнаружено, что МПЧ для этого режима распространения выше, чем для эквивалентного пути с использованием двойного скачка. Чтобы иметь возможность классифицировать различные пути, по которым можно пойти, была разработана форма номенклатуры. На рисунке 5.2 он указывает области, в которых происходит отражение, а отражение от земли обозначается дефисом между двумя буквами. Таким образом, F будет указывать на один скачок с использованием области F, тогда как EF будет указывать на отражение в области E, возвращающее сигнал на землю, где он отражается обратно в область F, прежде чем вернуться на Землю в приемнике.