KF (krótkie fale), (
ang.
HF – High Frequency) – zakres
fal radiowych
(
pasmo radiowe
) o częstotliwości: 3-30
MHz
i długości 10–100
m
. Z uwagi na
propagację
używane zwłaszcza do łączności na duże odległości.
W paśmie tym nadaje dużo stacji amatorskich. Nadawcy ci nazywają się
krótkofalowcami
. W Polsce zrzeszeni są w
Polskim Związku Krótkofalowców
(PZK).
Rozchodzenie się fal krótkich KF
Ze względu na krzywiznę
Ziemi
i tłumienie przez powierzchnię terenu zasięg fali powierzchniowej w zakresie fal krótkich jest niewielki: od kilkudziesięciu kilometrów od
nadajnika
(fale o długości rzędu 100 m) do kilku kilometrów (fale o
długości
rzędu
10 m). Jednakże fale krótkie mogą się odbić (raz lub wielokrotnie) od
jonosfery
i od Ziemi, umożliwiając na fali jonosferycznej łączność o zasięgu ogólnoświatowym. Opis praw rządzących
propagacją
fal krótkich jest bardzo skomplikowany.
Pierwszą niedogodnością łączności na falach krótkich jest fakt, że rozmaite częstotliwości krytyczne i maksymalne dla jonosfery leżą w tym zakresie fal. Fale krótkie są odbijane głównie przez
warstwę F2
jonosfery, ale okresowo także inne (
E
i F1), w tym
warstwę sporadyczną Es
. Stan i ilość warstw jonosfery zależy od kąta padania promieni słonecznych oraz od
aktywności słonecznej
, dlatego też w różnych przedziałach czasu warunki propagacyjne na obu końcach zakresu fal krótkich mogą ulegać zmianom. W związku z tym w praktyce stosuje się uproszczenie stwierdzające, że o wartości maksymalnej użytecznej częstotliwości w zakresie fal krótkich decydują pory
doby
,
pory roku
i faza cyklu
aktywności słonecznej
. Ogólnie ta maksymalna częstotliwość jest większa w dzień niż w nocy, jej nocna wartość jest większa w lecie, a wartość dzienna zimą (szczególnie w godzinach przedpołudniowych).
W praktyce zdarza się odchylenie rzeczywistej drogi fal krótkich od trasy najkrótszej (ortodromy). Zjawisko to nazywane jest propagacją pozaortodromową. Spowodowane jest ono zmianami wysokości warstw jonosferycznych w obszarach wschodu i zachodu Słońca – na przejściu pomiędzy obszarem oświetlonym, a strefą cienia następuje nachylenie pułapu jonosfery. Odbicie od warstwy nachylonej powoduje czasowe odchylenie toru fali. Podobnie dzieje się wskutek odbić od nachylonej powierzchni terenu w miejscu odbicia fali od Ziemi. Zmiany wysokości jonosfery wywołują dodatkowo
efekt Dopplera
.
Poważne pogorszenia łączności na falach krótkich są spowodowane przez
burze jonosferyczne
. Częstotliwość występowania burz jonosferycznych jest związana z przebiegiem
jedenastoletniego cyklu aktywności słonecznej
– najwięcej w latach zwiększonego występowania
plam słonecznych
. Burza jonosferyczna trwa zazwyczaj od kilku godzin do paru dni, przeważnie jednak nie dłużej niż dwie doby.
Szczególnym rodzajem zaburzenia jonosferycznego jest zjawisko zaniku powszechnego, czyli zaniku odbioru fal krótkich na całej półkuli Ziemi oświetlonej przez
Słońce
. Normalnie zanik powszechny jest krótkotrwały; od kilku minut do 2-3 godzin. Najdłużej trwa na mniejszych częstotliwościach zakresu. Przyczyną zaniku powszechnego są rozbłyski w
chromosferze
Słońca, czyli
protuberancje
, którym towarzyszy wzmożone
promieniowanie ultrafioletowe
, a także
korpuskularne
i
kosmiczne
. Sam zanik powszechny jest spowodowany przez promieniowanie ultrafioletowe, które poruszając się z
prędkością światła
dochodzi do Ziemi i wywołuje wzrost jonizacji
warstwy D
i w efekcie gwałtowny wzrost
absorpcji
fal krótkich. Znacznie wolniejsze promieniowanie korpuskularne (około 1600 km/s) osiąga granice jonosfery po kilkudziesięciu godzinach, wywołując burze jonosferyczne.
Innym efektem charakterystycznym dla fal krótkich jest zjawisko "echa". Fala z nadajnika może docierać do odbiornika zarówno najkrótszą drogą jako sygnał bezpośredni, albo jako sygnał pośredni po okrążeniu Ziemi. A może to zrobić nawet wielokrotnie. Różnicy drogi sygnałów bezpośredniego i pośredniego równej 1000 km odpowiada różnica czasu odebrania sygnałów około 3 milisekund. Zjawisko "echa" występuje najczęściej gdy nadajnik i odbiornik znajdują się w strefie zmiany pory doby (w strefie półmroku). Droga obu sygnałów przebiega wtedy wzdłuż strefy półmroku. Dla radiokomunikacji fonicznej zjawisko echa jest dość szkodliwe, ponieważ wielokrotne echa mogą znacznie obniżyć jakość sygnału, szczególnie w przypadku transmisji danych cyfrowych.
Zobacz też