Warum Radio Signale Reisen weiter nachts als am Tag?

Nicht alle Funkwellen können Reisen weiter in der Nacht, als während des Tages, aber einige, kurz- und Mittelwelle, welche AM Funksignale unter, fallen auf jeden Fall gegeben, die richtigen Voraussetzungen. Der Hauptgrund, warum dies der Fall ist hat zu tun mit dem Signal, die Interaktion mit einer bestimmten Schicht der Atmosphäre, bekannt als der Ionosphäre, und wie diese Interaktion von der Nacht zu der Tageszeit ändert.

Die Ionosphäre ist eine Schicht der oberen Atmosphäre etwa 50 bis 600 Meilen über dem Meeresspiegel. Es erhielt seinen Namen, weil es konsequent durch Solar- und kosmische Strahlung ionisiert wird. In sehr einfachen Worten, Röntgen, UV und kürzere Wellenlängen der Strahlung abgegeben durch die Sonne (und aus anderen kosmischen Quellen) Freigabe Elektronen in dieser Schicht der Atmosphäre wenn diese besonderen Photonen von den Molekülen absorbiert werden. Da die Dichte der Moleküle und Atome in der Ionosphäre (besonders in den oberen Schichten) recht niedrig ist, können freie Elektronen auf diese Weise für einen kurzen Zeitraum bevor letztlich Rekombination vorhanden sein. Niedriger in der Atmosphäre, wo die Dichte der Moleküle größer ist, diese Rekombination passiert viel schneller.

Was hat das damit zu tun mit Radiowellen? Ohne Störungen Reisen Radiowellen in einer geraden Linie von der broadcast Quelle, schließlich schlagen die Ionosphäre. Was passiert nach dem hängt von einer Vielzahl von Faktoren, bemerkenswert unter ihnen ist die Frequenz der Wellen und die Dichte der freien Elektronen. Für AM-Wellen, die richtigen Voraussetzungen gegeben werden sie im Wesentlichen zwischen der Erde und der Ionosphäre, propagieren das Signal immer weiter hin und her springen. So deutlich kann die Ionosphäre in der terrestrischen Radio-Prozess möglicherweise eine wichtige Rolle. Aber es ist die ständig wechselnden Natur der Ionosphäre, die Dinge wirklich interessant macht. Und dafür müssen wir etwas technischeren bekommen, obwohl wir zumindest Ihnen die Mathematik erspare, und wir ein wenig lassen die Komplexität in einer Bemühung, volle Lehrbuch nicht auf Sie zu gehen.

Auf jeden Fall ändert sich der Ionosphäre Zusammensetzung meist drastisch in der Nacht, vor allem, weil natürlich die Sonne ein wenig verloren geht. Ohne als reichlich eine Quelle ionisierender Strahlen, die D und E Ebene (Bild rechts) von der Ionosphäre nicht mehr sehr ionisiert werden, aber die F-Region (vor allem F2) bleibt ganz ionisiert. Weiter, weil die Atmosphäre hier deutlich weniger dicht ist, dann die E und D Regionen mehr freien Elektronen führt (die Dichte der Schlüssel hier ist).

Wenn diese Elektronen eine starke AM Radiowelle auftreten, können sie möglicherweise auf die Frequenz der Welle, wobei ein Teil der Energie aus der Radiowelle im Prozess schwingen. Mit genug davon, wie in der F-Schicht passieren kann (wenn die Dichte der auftretenden Elektronen im Vergleich zu den spezifischen Frequenz ausreichend ist), und vorausgesetzt, sie nicht nur rekombinieren mit einigen Ion (das ist viel eher in der E und D Schicht tagsüber), kann dies sehr effektiv brechen das Signal wieder auf die Erde auf ausreichende Festigkeit auf Ihrem Radio abgeholt werden.

Dabei kann je nach Bedingungen potenziell wiederholen Sie mehrmals mit dem Signal auf den Boden Prellen und sichern. So, bin mit diesem Skywave, anstatt nur die normalen tagsüber Groundwave, Radio, die Signale sogar Tausende von Meilen propagiert werden können.

Natürlich kann dies ein großes Problem werden, angesichts der Tatsache, dass es nur ein wenig mehr als 100 erlaubt AM Radio-Frequenzen (eingeschränkt um Signale zu viel stören einander zu halten), aber rund 5.000 MW Radio-Sender in den Vereinigten Staaten allein. Angesichts der Tatsache, dass in der Nacht, die Signale von diesen Stationen große Entfernungen reisen können, ist dies nur ein Rezept für Stationen einander stören. Infolgedessen in der Nacht, AM-Sender in den Vereinigten Staaten in der Regel reduzieren ihre macht, gehen weg von der Luft vollständig bis zum Sonnenaufgang am nächsten Tag und/oder möglicherweise sind verpflichtet, Richtantennen, verwenden, so dass ihr spezifische Signal nicht mit anderen Stationen auf der gleichen Frequenz gestört wird. Auf der anderen Seite haben nicht UKW-Sender, dies zu tun, wie die Ionosphäre stark hat keinen Einfluss auf ihre Signale, das hat den Nebeneffekt (oder Nachteil, je nach Ihrer Sicht) stark begrenzen den Bereich der FM-Signale, die auf Groundwave Vermehrung angewiesen sind.

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Bonus-Fakt:

• BIN Radio (Amplitudenmodulation) war die erste Art der Radiosendung für Masse-Verbrauch von der Öffentlichkeit genutzt und ist heute noch weit verbreitet. (Obgleich AM-Radio in Amerika weniger verbreitet wird, ist es nach wie vor die dominierende Art der terrestrischen Hörfunk in einigen Ländern wie Australien und Japan.) Diese Art von Signal-Werke mit dem Empfänger zu übersetzen und Verstärkung der Amplitude Änderungen in einer Welle bei einer bestimmten Frequenz in die Klänge hören Sie kommen aus den Lautsprechern. FM (Frequenzmodulation), kommen in eine eigene, in den 1950er Jahren begonnene ist Radiosendung in viel der gleiche Weg, das bin, aber der Empfänger verarbeitet Änderungen in der Frequenz der Welle, im Gegensatz zu der Amplitude.

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