Ricevo dall’amico Fabio Bonucci e pubblico una pagina dal suo interessantissimo sito http://nuke.ik0ixi.it/ Molto esplicativo l’argomento, ci può essere utile !
La ionosonda DPS-4 è prodotta dal “Center for Atmospheric Research” della “Lowell University of Massachusetts (USA)”; è dotata di un software in grado di interpretare lo ionogramma automaticamente. Viene usata sia per scopi di ricerca che per i radiosondaggi verticali di “routine”.
NOTA OPERATIVA
Questo ionogramma, benchè non trattato con SW Autoscala, fornisce un interessante panorama del profilo ionosferico e comunque contiene tutti i parametri fondamentali necessari a valutare le condizioni propagative per le comunicazioni radio a corta distanza (NVIS). Infatti, oltre ad essere aggiornato ogni 15 minuti, in basso a sinistra è rappresentata una scala dove la MUF (Maximum Usable Frequency) in MHz viene rapportata alla distanza chilometrica D in km; con questo strumento si evince immediatamente la Massima Frequenza Utilizzabile per la NVIS a seconda della distanza kilometrica tra le due stazioni radio.
Come noto, la frequenza MUF dipende sia dalle condizioni ionosferiche che all’angolo di incidenza (quindi dalla distanza tra le stazioni) e viene calcolata con la “legge della Secante“, la quale mette appunto in relazione tra loro la frequenza critica verticale foF2 rilevata dalle ionosonde con l’angolo di incidenza che il segnale mostra quando viene riflesso dalla ionosfera a metà distanza tra le due stazioni, denominate RADIO 1 e RADIO 2:
La frequenza critica verticale foF2 viene semplicemente rilevata dalla ionosonda più vicina alle due stazioni. Nella versione semplificata, per calcolare l’anglo di incidenza si impiega l’altezza virtuale dello strato F2, ricavabile dallo ionogramma come h F2) e la distanza tra le due stazioni / 2. Il triangolo A-B-C in figura è infatti un triangolo rettangolo avente per cateti la metà distanza tra le due stazioni (d) e l’altezza virtuale dello strato F2 (h). Con questi due soli dati a disposizione è possibile ricavare l’angolo di incidenza ø sulla ionosfera applicando la formula del teorema relativo alla tangente dell’angolo acuto.
ø = arctan (d/h)
dove “d” è la metà distanza tra le stazioni e “h” è l’altezza virtuale dello strato F2. Per semplicità la Terra viene considerata piatta, cosa tollerabile alle brevi distanze.
Trovato ø, si può calcolare finalmente la MUF relativa alle due stazioni, applicando la legge della secante:
F(MUF) = foF2 ♦ sec ø
Ottenuta la MUF, che ovviamente vale solo ed esclusivamnte per le due stazioni prese in considerazione, si può operare una radio comunicazione operando su una frequenza appena inferiore alla MUF. Per convenzione, la Frequenza di lavoro migliore (FOT) che permette il collegamento radio per il 90% dei giorni è ritenuta pari all’85% della MUF.
FOT = 0.85 ♦ MUF
Tuttavia, con percentuali di affidabilità nettamente inferiori, sarà possible operare alcuni giorni anche a frequenze pari o leggermente superiori alla MUF.
Dalla formula si evince che per le brevi distanze non c’è molta differenza tra la foF2 e la MUF, per cui si può assumere per la NVIS la seguente relazione:
F (MUF) ± foF2
Per i collegamenti NVIS non c’è bisogno di nessun calcolo per determinare la MUF ma basta prendere uno ionogramma relativo all’Italia e leggere la foF2. Come premesso, lo ionogramma rappresentato in questa pagina contiene già la MUF calcolata per distanze comprese tra 100 km e 3000 km.
Fabio Bonucci, IK0IXI