Geluid plant zich door lucht voort met een snelheid van ongeveer 330 meter/sec. en bestaat uit trillingen. Deze trillingen kunnen schematisch worden voorgesteld door golven: geluidsgolven.
Bij zo'n golf onderscheiden we:
de golflengte;
de amplitude.
Een geluidsgolf heeft de volgende eigenschappen:
hoe korter de golflengte hoe hoger de toon
hoe groter de amplitude hoe harder de toon.
We spreken bij golven over frequentie. Dit is aantal golven per seconde, uitgedrukt in Herz (Hz). (Dit geldt voor zowel geluids- als elektromagnetische golven.). Golflengte wordt ook uitgedrukt als "labda" () De golflengte van (radio)golven wordt bepaald door de frequentie en de voortplantingssnelheid, uit te drukken in een formule:
golflengte x freq. = voortplantingssnelheid of g x f = v
De golflengte uitgedrukt in meters en de frequentie in Hertz geeft de snelheid in meters per seconde.
Omgrote afstanden te overbruggen worden radiozenders en ontvangers gebruikt. Deze maken gebruik van radiogolven, die zich elektromagnetisch voortplanten. Het samenstel van factoren die de voortplanting bewerkstelligen heet propagatie. Electromagnetische golven worden ook wel aangeduid als EM golven.
De voortplantingssnelheid van radiogolven is: (ongeveer) 300.000.000 meter/sec. (= lichtsnelheid).
Ook voor radiogolven geldt: g x f = v
Radiogolven zijn een samenstel van elektrische en magnetische golven met een golflengte van 1 mm tot 100.000 m. Gezien de hoge frequentie waarden zijn de begrippen kilo-Hertz = kHz (= 1000 Hz); mega Hertz = MHz (= 1000 kHz = 1.000.000 Hz) en giga-Hertz = GHz (= 1.000.000.000 Hz) ingevoerd.
De radiogolven zijn ingedeeld volgens onderstaande tabel.
VLF - Very Low frequency 3-30 kHZ
.LF - Low Frequency 30-300 kHz
MF - Medium Freqency 300-3000 kHz
HF - High Frequency 3000-30.000 kHz
VHF - Very High Frequency 30-300 MHz 118 t/m 136.975 RT-communicatie
UHF - Ultra High Frequency 300 -3000 MHz
SHF - Super High Freq 3000-30.000 MHz
EHF - Extreme High Frequency 30.000- 300.000 MHz
Lage frequenties volgen een gebogen weg langs het aardoppervlak: hoe hoger de frequentie des te minder afbuiging langs het aardoppervlak. De golven zijn in te delen in oppervlakte- of bodemgolven, ruimtegolven en ionosfeergolven.
Deze golven planten zich langs het aardoppervlak voort. Zij zijn gevoelig voor ‘fading’, veroorzaakt door het elkaar verstoren van de bodemgolf en de door de ionosfeerlaag teruggekaatste golf.
De reikwijdte is o.a. afhankelijk van de gekozen frequentie, het vermogen van de zender, gevoeligheid van de ontvanger en de bodemgesteldheid (absorptie). Gezien de frequenties vallen VLF, LF en MF onder deze golfsoort.
Ruimtegolven zijn vooral van belang bij het gebruik van: VHF, UHF, SHF en EHF. Zij planten zich bijna rechtlijnig voort, waardoor de reikwijdte iets verder ligt dan de 'optische' horizon.
De ongestoorde reikwijdte voor VHF (bij benadering) bij een vlieghoogte valt te berekenen met onderstaande formule: 1.2 x (√* vlieghoogte in ft + √* antennehoogte grondstation)
Het verkregen antwoord is het aantal NM (1 NM = 1852 meter.) Voorbeeld: vlieghoogte is 10.000 ft; antennehoogte grondstation is 100 ft.
VHF-reikwijdte = 1.2 x (√* 10.000 + √*100) = 1.2 x 110 = 132 NM (* wortel uit)
Met deze formule is ook de reikwijdte te berekenen tussen twee vliegtuigen.
Vluchten op grote hoogte vliegen niet op basis van altitude maar op die van flightlevels (zie hoofdstuk hoogtemeter). FL100 komt ongeveer overeen met 10.000 ft. Voor dit soort vluchten wordt ook wel de volgende formule gebruikt:
Reikwijdte = 1.2 x (Flight level)
Deze formule is ook te gebruiken om de reikwijdte van bijvoorbeeld een VOR (VHF Omnidirectional Range) als navigatiebaken te berekenen, omdat deze ook in de VHF band opereert.
De reikwijdte van VHF golven wordt dus bepaald door:
Hoogte vliegtuig en hoogte grondstation (meestal te verwaarlozen tenzij dit een ander vliegtuig is);
Vermogen van de zender.
Propagatie storingen van VHF golven wordt o.a. veroorzaakt door:
Reflectie door geïoniseerde lagen met name in de zomer;
Duct effect ook wel Duct propagation genoemd;
Onweer (CB’s).
Duct effect (tunnel effect)Duct propagation
Bij bepaalde atmosferische omstandigheden (inversie = toename temperatuur met de hoogte) komt een grotere reikwijdte voor. De VHF golven worden dan sterker dan normaal gebogen en blijven gevangen tussen een bepaalde luchtlaag en het aardoppervlak of tussen twee bepaalde luchtlagen.
Dit gevangen blijven tussen (aardoppervlak en) luchtlagen wordt het Duct effect of tunnel effect of soms ook wel Duct propagation genoemd.
Dit zijn ruimtegolven die door ionosfeer en aarde worden weerkaatst. Men noemt deze dan ionosfeergolven en de HF golven vallen hieronder. Het gedeelte van de atmosfeer tussen ongeveer 70 en 450 km wordt de ionosfeer genoemd. en deze bestaat uit verscheidene lagen
VHF en hoger frequentiegoven worden vanwege de hoge frequentie niet meer teruggebogen naar hte aardopervlak.
Deze band wordt gevormd door de frequenties van 118 t/m 136.975 MHz. (De frequenties van 108 tot 118 MHz zijn gereserveerd voor luchtvaartbakens). Op een vliegtuigradio is de frequentie in te stellen met behulp van een trappenschakelaar.
Twee naast elkaar gelegen kanalen (frequenties) zijn tegenwoordig 8.33 kHz gesepareerd.
Het eerste kanaal is 118.000 MHz. Het volgende 118.005 MHz, 118.010 MHz, 118.015 Hz, 118.020 MHz, enzovoort. Dit zijn vaak afgeronde getallen, vandaar dat ze ook worden aangeduid met ‘channel’.
Indien de laatste twee cijfers achter de komma een nul is dan worden deze niet uitgesproken. Er worden dus 4 of 6 cijfers gebruikt bij het aangeven van een frequentie.
Voorbeeld: 118.750 wordt uitgesproken als ‘118.750’. Bij een frequentie (eindigend op 00) zoals 118.100 wordt dit ‘118.1’.
In de radiotechniek wordt gesproken over hoogfrequent en laagfrequent gedeeltes van een radio. Deze benamingen hebben niets te maken met de frequentiebandindeling maar hebben betrekking op de functie.
Hoogfrequent gedeelte; verzorgt de carrier wave (draaggolf)
Laagfrequent gedeelte; verzorgt de geluidsgolven, hier zit de microfoon op aangesloten.
De frequentie-selectie geschiedt door middel van een trappenschakelaar in stappen van 8.33 kHz. Ook bevindt zich meestal een squelch knop op de radio. Dit is een ruisonderdrukkingssysteem. Enige ruis kan men altijd horen. Hieronder staat een COM/NAV set afgebeeld, te gebruiken voor zowel communicatie als navigatie. Dergelijke apparatuur heef één zender en twee ontvangers.
Vanaf 1 januari 2014 dient IFR verkeer in de Amsterdam FIR niet alleen boven, maar ook onder FL 195 verplicht een 8.33 KHz radio te hebben wanneer men vliegt in luchtruim klasse A, B of C. Deze verplichting gaat vanaf 31 december 2014 in Nederland net zo gelden voor alle VFR verkeer in luchtruim klassen A, B en C, dus ook in een Control Zone CTR zolang deze de klasse C of hoger heeft.
Antennes hebben als doel om elektromagnetische signalen te ontvangen of uit te zenden.
In een vliegtuig zitten meerdere soorten antennes (bijv. staaf en raamantenne) voor zowel de radiotelefonie als om luchtvaartbakens te ontvangen.
Een aantal redenen kan de oorzaak zijn dat de radioverbinding (volledig) wordt verbroken. Dit hoeft nog niet ‘radio failure’ te betekenen.
Deze redenen zijn o.a.:
vliegen beneden de radiohorizon;
uitvallen van de boordzender;
uitvallen van de boordontvanger.
Controleer bij het niet kunnen verkrijgen van een radioverbinding het volgende:
controleer of de juiste frequentie is ingesteld;
controleer of het opgeroepen station wel ‘actief’ is (een vliegveld kan gesloten zijn);
controleer of u binnen radiobereik bent;
controleer zowel de volume van de ontvanger alsook de stand van de squelch knop.
Het kan voorkomen dat niet direct duidelijk is wat het probleem is. De volgorde van actie is dan:
Proberen contact te maken op een zgn. secundaire frequentie (zijn gepubliceerd). Indien dit niet lukt dan;
Proberen een relay message of air to air message te geven; Dit kan alleen als u andere vliegtuigen op de desbetreffende frequentie kunt horen (ontvanger is dan in orde);
Terug gaan naar vorig radiostation en de frequentie navragen;
Indien het voorgaande geen succes heeft opgeleverd, dient u uw bericht tweemaal uit te zenden op de eerder aangewezen frequentie, telkens voorafgegaan door de woorden "TRANSMITTING BLIND” en indien noodzakelijk ook de vermelding van de roepnaam van de geadresseerde (meestal roepnaam van het grondstation).
Indien door u geconstateerd is, dat uw ontvanger niet werkt (zie noot), geldt het gestelde op de volgende pagina onder TRANSMITTING BLIND DUE TO RECEIVER FAILURE.
Noot: Indien er ruis gehoord wordt door de koptelefoon, kan worden gesteld dat de ontvanger in orde is.
Primary frequency. Dit is de radiotelefonie frequentie die als eerste keus is opgedragen aan een vliegtuig voor air-ground communicatie in een radiotelefonie netwerk.
Secondary frequency. Idem als Primary frequency maar dan als tweede keus t.b.v. air-ground communicatie.
Om het probleem van het vliegen beneden de radiohorizon te verkleinen, is er in Nederland een aantal steunzenders en ontvangers geplaatst. Blijft verbinding onmogelijk, dan moet de navolgende ICAO (International Civil Aviation Organisation) procedure worden gevolgd: (Meestal zijn deze procedures aangevuld met nationale regelgeving.)
In VMC:
Vervolg de vlucht in Visual Meteorological Conditions (VMC);
Land op het dichtstbijzijnde geschikte vliegveld. Indien er deel wordt uitgemaakt van het verkeer in een circuit van een gecontroleerd veld dient gelet te worden op gegeven visuele signalen;
Zet uw transponder op code 7600 (zie noot hieronder);
Meldt uw aankomst bij een daarvoor in aanmerking komende verkeers-leidingsunit.
Noot: Bij radiofailure zal de transponder code (squawk) 7600 ingesteld moeten worden. Kennis over de werking van de transponder valt buiten de scope van dit leervak, maar d.m.v. dit apparaat in het vliegtuig kan de verkeersleiding een codesignaal ontvangen. Onder normale omstandigheden krijgt de vlieger van de verkeersleiding een eigen code opge-dragen. Een aantal codes hebben echter een specifieke betekenis, hiervan heeft code 7500 de betekenis ‘kaping’, 7600 de betekenis ‘radio failure’ en 7700 geeft “emergency” aan. Een specifieke code voor VFR verkeer is code 7000.
Indien er deel wordt uitgemaakt van het verkeer in een circuit van een gecontroleerd veld dient gelet te worden op gegeven visuele signalen. U kunt ook signalen ter bevestiging van ontvangst afgeven.
Dit kan door middel van:
het knipperen met de landingslichten;
door het bewegen van ailerons of rudder;
schommelen met de vleugels;
N.B. Verder dient u zich, zeker op gecontroleerde vliegvelden, te houden aan de specifieke ‘radio failure’ procedures die daarbovenop voor elk veld kunnen zijn beschreven in het AIP.
Voor IFR vluchten (onder Instrument Flight Rules) in IMC (Instrument Meteorological Conditions) gelden andere procedures.
Indien alleen de boordontvanger is uitgevallen, moet men dit melden, alsmede de verplichte positierapporten of uitzendingen op aangegeven tijdstippen geven.
Dit geschiedt als volgt d.m.v. een blind transmission:
TRANSMITTING BLIND DUE TO RECEIVER FAILURE, Amsterdam Radar, KLM123 on (........=frequency), (........=position report), will call again at (.........=time), I SAY AGAIN ..het hele bericht wordt herhaald.
Bij een gecontroleerde vlucht dient de vlieger ook zijn intenties door te geven wat zijn bedoelingen zijn met het voortzetten van de vlucht.
Indien de ontvanger van een VHF zend/ontvang installatie niet meer werkt, mag men toch met redelijke
zekerheid aannemen dat de zender nog wel werkt, indien bij het indrukken van de zendknop een sidetone in de hoofdtelefoon wordt gehoord.
Er bestaat ook nog het probleem van de ‘sticking transmitter’ of ‘stuck mike’, waarmee doorgaans
wordt bedoeld het blijven steken van het zendknopje. Dit blokkeert de frequentie!
Indien het grondstation een oproep van een vliegtuigstation niet beantwoordt, dan moet dit laatste station tenminste 10 seconden wachten, voordat een nieuwe oproep mag worden gedaan.
De aanbevolen spreeksnelheid dient volgens ICAO het liefst 100 woorden per minuut te zijn.