Markvåg
Markvågor är radiovågor som utbreder sig parallellt med och intill jordens yta och följer jordens krökning . Denna strålning är känd som Norton ytvåg , eller mer korrekt Norton markvåg , eftersom markvågor i radioutbredning inte är begränsade till ytan.
Översikt
Radiovågor med lägre frekvens , under 3 MHz, färdas effektivt som markvågor. I ITU-nomenklaturen inkluderar detta (i ordning): medelfrekvens (MF), lågfrekvens (LF), mycket låg frekvens (VLF), ultralåg frekvens (ULF), superlåg frekvens (SLF), extremt låg frekvens (ELF) vågor.
Markutbredning fungerar eftersom lågfrekventa vågor diffrakteras kraftigare runt hinder på grund av deras långa våglängder , vilket gör att de kan följa jordens krökning . Markvågor utbreder sig i vertikal polarisation , med deras magnetiska fält horisontellt och elektriskt fält (nära) vertikalt.
Ytans ledningsförmåga påverkar utbredningen av markvågor, med mer ledande ytor som havsvatten ger bättre utbredning. Att öka konduktiviteten i en yta resulterar i mindre avledning. Brytningsindexen är föremål för rumsliga och tidsmässiga förändringar. Eftersom marken inte är en perfekt elektrisk ledare dämpas markvågor när de följer jordens yta. Vågfronterna är initialt vertikala, men marken, som fungerar som ett förlustgivande dielektrikum, får vågen att luta framåt när den färdas. Detta leder en del av energin in i jorden där den försvinner, så att signalen minskar exponentiellt.
Ansökningar
De flesta långväga LF " långvågiga " radiokommunikationer (mellan 30 kHz och 300 kHz) är ett resultat av markvågsutbredning. Medelvågsradiosändningar (frekvenser mellan 300 kHz och 3000 kHz), inklusive AM-sändningsband , färdas både som markvågor och, för längre sträckor på natten, som himmelsvågor . Markförlusterna blir lägre vid lägre frekvenser, vilket avsevärt ökar täckningen för AM-stationer som använder den nedre delen av bandet. VLF- och LF - frekvenserna används mest för militär kommunikation, särskilt med fartyg och ubåtar. Ju lägre frekvens desto bättre tränger vågorna in i havsvatten. ELF-vågor (under 3 kHz) har till och med använts för att kommunicera med djupt nedsänkta ubåtar.
Markvågor har använts i radar över horisonten, som huvudsakligen verkar vid frekvenser mellan 2–20 MHz över havet, som har en tillräckligt hög konduktivitet för att föra dem till och från ett rimligt avstånd (upp till 100 km eller mer; radar över horisonten använder också skywave-utbredning på mycket större avstånd). I utvecklingen av radio användes markvågor i stor utsträckning. Tidiga kommersiella och professionella radiotjänster förlitade sig uteslutande på långvågor , låga frekvenser och markvågsutbredning. För att förhindra störningar av dessa tjänster begränsades amatör- och experimentsändare till de höga frekvenserna (HF), som ansågs vara värdelösa eftersom deras markvågsområde var begränsat. Vid upptäckten av de andra möjliga utbredningssätten vid mellanvågs- och kortvågsfrekvenser , blev fördelarna med HF för kommersiella och militära ändamål uppenbara. Amatörexperimentering begränsades då endast till auktoriserade frekvenser inom området.
Relaterade termer
Medelvåg och kortvåg reflekteras från jonosfären på natten, vilket är känt som himmelsvåg . Under dagsljus bildas jonosfärens nedre D-skikt och absorberar lägre frekvensenergi. Detta förhindrar att skywave-utbredningen är mycket effektiv på medelvågsfrekvenser under dagsljus. På natten, när D-skiktet försvinner, färdas medelvågsöverföringar bättre med himmelvåg. Markvågor inkluderar inte jonosfäriska och troposfäriska vågor.
Utbredningen av ljudvågor genom marken med utnyttjande av jordens förmåga att mer effektivt sända lågfrekventa frekvenser kallas ljudjordvåg (AGW).