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Los siguientes mapas han sido desarrollados para que cada radioaficionado, segun su ubicación geográfica sepa aprovechar los datos de la frecuencia crítica de capa E de las ionosondas.
La frecuencia ftEs es la máxima frecuencia que refleja dicha capa en incidencia vertical. A medida que nos vamos alejando del punto, incidimos en la ionósfera con un ángulo mas suave y la capa E permite reflexiones a frecuencias cada vez más altas.
En este caso, interesado en la utilización de las Esporádicas E en 50MHz, propongo los siguientes mapas. El uso es sencillo:
Determine la ionosonda que esta aprox. a mitad de camino entre usted y su corresponsal (solo hay tres en la zona, Tucumán, Bahía Blanca y Santa María).
Determine su ubicación geográfica y búsquela en el mapa. En dicho mapa selecciones el circulo más cercano a su ubicación.
Por ejemplo, si uso la ionosonda de Bahia Blanca, para determinar la ftEs y establecer comunicado entre Trelew y Capital Federal, veo que estoy en el círculo de ftEs=11MHz. Esto quiere decir que cuando en la ionosonda vea que la ftEs es igual o superior a 11MHz, tendré grandes chances de establecer el comunicado por esporádica E.
Tenga en cuenta que este es un procedimiento donde se han simplificado ciertos factores para hacerlo más sencillo de aplicar. Debe ser cuidadoso a la hora de seleccionar antenas, especialmente por el ángulo de los lóbulos de irradiación.
Proximamente subiré los archivos KML.
Los mapas fueron creados utilizando las fórmulas del Nomogrph80, sección 4.3:
https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/Legacy/MONO/nbsmonograph80.pdf
Gráficos generados con: https://www.fcc.gov/media/radio/circleplot
Ionograma donde se ve el valor de ftEs, tanto en la tabla de valores escalados como en el gráfico señalado con una flecha
Por otro lado, les dejo a continuación un gráfico que muestra la relación entre la distancia entre estaciones y la frecuencia crítica ftEs. Por ejemplo dos estaciones a 1300 Km de distancia (aprox. 650 Km de la nube esporádica cada una), deberán esperar hasta que la ftEs indicada por la ionosonda, ubicada en el centro del recorrido en cuestión, supere los 10MHz para hacer el comunicado. Aunque este gráfico es muy útil, se han hecho los mapas para simplificar la tarea.
Gráficos de factor M para distintas distancias. M es la relacion entre la frecuencia de operación y la frecuencia crítica (ftEs) de la capa E en este caso. Suponiendo que la capa E esta a 100Km de altura en promedio.Por ejemplo se ve que a 1300 km de distancia entre ambas estaciones, la capa E refleja señales con frecuencia 5 veces la ftEs. Entonces, cuando ftEs=10MHz, estaciones a 1300Km de distancia podrán realizar comunicados en la banda de 50MHz.
Vease que para poder realizar comunicados en la banda de 2m por esporádica, la ftEs debe ser de 145MHz/5=29MHz, lo cual es poco probable pero posible. Algunos otros factores pueden jugar a favor para que ftEs no deba ser tan alta y sin embargo se pueda realizar el comunicado (geometría entre estaciones y nube esporádica por ejemplo).
En algunos casos sucede que las ionosondas miden ftEs más bajas que lo real, por lo que conviene hacer el intento en 2m cuando la ftEs>20MHz. Esto se debe a que el período de medición es cada 5 o 10 minutos y en ese lapso, la ftEs puede realizar un salto abrupto por poco tiempo (pero útil para un comunicado corto!). Otras veces, el procedimiento de medición arroja sistemáticamente valores de ftEs inferiores a los reales.
Factor M, para distancias de 600 a 2200Km, las más aprovechables por esporádica E.
Factor M de 0 a 2200Km. Este es practicamente el límite de distancia entre estaciones para comunicados por esporádica E (hEs=100Km).
Programa utilizado para generar el gráfico
import numpy as npimport matplotlib.pyplot as pltf_oblique=50e6radius_earth=6370e3h_elayer=100e3dist=2000e3D,M,F=[],[],[]def muf_es(dist): w=0.5*(dist/radius_earth) a=np.sin(w) b=1+(h_elayer/radius_earth)-np.cos(w) phi=np.arctan(a/b)
m=1/np.cos(phi) f_vert=f_oblique/m #print(dist/1e3,m,f_vert/1e6) return(m,f_vert/1e6)
for i in range(500,2200,5): m,f=muf_es(i*1e3) D.append(i) M.append(m) F.append(f)print(M)
fig,ax=plt.subplots(1,1)ax.plot(D,F)ax.set_xlabel("Distancia entre estaciones [Km] operando en la banda de 50MHz")ax.set_ylabel("Frecuencia mínima de Esporádica E en la ionosonda, ftEs[MHz]")ax.set_xlim(min(D),max(D))plt.grid()plt.show()
import numpy as npimport matplotlib.pyplot as pltf_oblique=50e6radius_earth=6370e3h_elayer=100e3dist=2000e3D,M,F=[],[],[]def muf_es(dist): w=0.5*(dist/radius_earth) a=np.sin(w) b=1+(h_elayer/radius_earth)-np.cos(w) phi=np.arctan(a/b)
m=1/np.cos(phi) f_vert=f_oblique/m #print(dist/1e3,m,f_vert/1e6) return(m,f_vert/1e6)
for i in range(500,2200,5): m,f=muf_es(i*1e3) D.append(i) M.append(m) F.append(f)print(M)
fig,ax=plt.subplots(1,1)ax.plot(D,F)ax.set_xlabel("Distancia entre estaciones [Km] operando en la banda de 50MHz")ax.set_ylabel("Frecuencia mínima de Esporádica E en la ionosonda, ftEs[MHz]")ax.set_xlim(min(D),max(D))plt.grid()plt.show()
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