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क्षोभ मण्डल प्रसार

क्षोभ मण्डल प्रसार


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30 मेगाहर्ट्ज से अधिक आवृत्तियों पर, यह पाया जाता है कि ट्रोपोस्फीयर का रेडियो सिग्नल और रेडियो संचार प्रणालियों पर बढ़ता प्रभाव है। रेडियो सिग्नल अधिक से अधिक दूरी की यात्रा करने में सक्षम हैं, जो दृष्टि गणना की रेखा द्वारा सुझाए जाएंगे। कई बार परिस्थितियों में परिवर्तन होता है और 500 या 1000 किमी और उससे अधिक दूरी पर रेडियो संकेतों का पता लगाया जा सकता है। यह सामान्य रूप से ट्रोपोस्फेरिक वृद्धि के एक रूप से होता है, जिसे अक्सर शॉर्ट के लिए "ट्रोपो" कहा जाता है। कभी-कभी सिग्नल को रेडियो सिग्नल के प्रसार के रूप में ट्रोपोस्फेरिक डक्टिंग के रूप में एक ऊंचा वाहिनी में फँसाया जा सकता है। यह कई रेडियो संचार लिंक (दो तरह से रेडियो संचार लिंक सहित) को बाधित कर सकता है क्योंकि हस्तक्षेप का सामना करना पड़ सकता है जो सामान्य रूप से वहां नहीं है। परिणामस्वरूप जब रेडियो संचार लिंक या नेटवर्क को डिजाइन किया जाता है, तो हस्तक्षेप के इस रूप को मान्यता दी जानी चाहिए ताकि इसके प्रभावों को कम करने के लिए कदम उठाए जा सकें।

जिस तरह से सिग्नल VHF और उससे अधिक की आवृत्तियों पर यात्रा करते हैं, जो सेलुलर दूरसंचार, मोबाइल रेडियो संचार और अन्य वायरलेस सिस्टम जैसे रेडियो हाम्स सहित अन्य प्रणालियों के रेडियो कवरेज को देखने वालों के लिए बहुत महत्व है।

दृष्टि रेडियो संचार की लाइन

यह सोचा जा सकता है कि वीएचएफ और इसके बाद के संस्करण में अधिकांश रेडियो संचार लिंक दृष्टि पथ की एक पंक्ति का अनुसरण करते हैं। यह कड़ाई से सच नहीं है और यह पाया गया है कि सामान्य परिस्थितियों में भी रेडियो सिग्नल उन दूरी पर यात्रा या प्रचार करने में सक्षम हैं जो दृष्टि की रेखा से अधिक हैं।

रेडियो सिग्नलों द्वारा यात्रा की गई दूरी में वृद्धि का कारण यह है कि वे पृथ्वी के वातावरण के पास मौजूद छोटे परिवर्तनों से अपवर्तित हो जाते हैं। यह पाया गया है कि जमीन के करीब हवा का अपवर्तनांक उस उच्चतर की तुलना में बहुत कम है। परिणामस्वरूप रेडियो सिग्नल उच्च अपवर्तक सूचकांक के क्षेत्र की ओर झुकते हैं, जो जमीन के करीब है। इससे रेडियो सिग्नलों की सीमा का विस्तार होता है।

वातावरण का अपवर्तनांक विभिन्न प्रकार के कारकों के अनुसार बदलता रहता है। तापमान, वायुमंडलीय दबाव और जल वाष्प दबाव सभी मूल्य को प्रभावित करते हैं। इन चरों में छोटे परिवर्तन भी एक महत्वपूर्ण अंतर ला सकते हैं क्योंकि रेडियो सिग्नल पूरे सिग्नल पथ पर अपवर्तित हो सकते हैं और यह कई किलोमीटर तक फैल सकता है।

एन इकाइयों

यह पाया गया है कि जमीनी स्तर पर हवा के अपवर्तक सूचकांक का औसत मूल्य लगभग 1.0003 है, लेकिन यह आसानी से 1.00027 से 1.00035 तक भिन्न हो सकता है। बहुत छोटे परिवर्तनों को देखते हुए, एक ऐसी प्रणाली शुरू की गई है जो छोटे परिवर्तनों को अधिक आसानी से नोट करने में सक्षम बनाती है। "एन" इकाइयों कहा जाता इकाइयों अक्सर उपयोग किया जाता है। ये एन-इकाइयां अपवर्तक सूचकांक से 1 घटाकर प्राप्त की जाती हैं और शेष को एक मिलियन से गुणा करती हैं। इस तरह अधिक प्रबंधनीय संख्याएँ प्राप्त होती हैं।
एन = (एमयू -1) एक्स 10 ^ 6

जहां म्यू अपवर्तक सूचकांक है

यह पाया जाता है कि एक तापमान क्षेत्र में सामान्य परिस्थितियों में एक बहुत ही मोटे गाइड के रूप में, हवा का अपवर्तनांक ऊंचाई में प्रत्येक किलोमीटर की वृद्धि के लिए लगभग 0.0004 से गिरता है, अर्थात 400 एन यूनिट / किमी। इसके कारण रेडियो सिग्नल पृथ्वी की वक्रता का अनुसरण करते हैं और ज्यामितीय क्षितिज से परे यात्रा करते हैं। वास्तविक मान रेडियो क्षितिज को लगभग एक तिहाई बढ़ाते हैं। यह कारक अक्सर प्रसारण रेडियो ट्रांसमीटर जैसे अन्य रेडियो संचार कवरेज गणनाओं में उपयोग किया जाता है, और अन्य दो तरह से रेडियो संचार उपयोगकर्ता जैसे मोबाइल रेडियो संचार, सेलुलर दूरसंचार और जैसे।

बढ़ी हुई स्थितियां

कुछ शर्तों के तहत ट्रोपोस्फीयर द्वारा प्रदान की जाने वाली रेडियो प्रसार की स्थिति ऐसी है कि सिग्नल अधिक से अधिक दूरी पर यात्रा करते हैं। परिस्थितियों में "लिफ्ट" का यह रूप वीएचएफ स्पेक्ट्रम के निचले हिस्सों पर कम स्पष्ट है, लेकिन कुछ उच्च आवृत्तियों पर अधिक स्पष्ट है। कुछ परिस्थितियों में रेडियो सिग्नल 2000 या उससे अधिक किलोमीटर की दूरी पर सुना जा सकता है और 3000 किलोमीटर की दूरी दुर्लभ अवसरों पर संभव है। यह समय की अवधि के लिए हस्तक्षेप के महत्वपूर्ण स्तर को जन्म दे सकता है।

ये विस्तारित दूरी सिग्नल पथ पर अपवर्तक सूचकांक के मूल्यों में बहुत अधिक परिवर्तनों के परिणामस्वरूप होती हैं। यह सिग्नल को अधिक से अधिक झुकने की क्षमता प्राप्त करने में सक्षम बनाता है और परिणामस्वरूप अधिक से अधिक दूरी पर पृथ्वी की वक्रता का पालन करता है।

कुछ परिस्थितियों में अपवर्तक सूचकांक में परिवर्तन पृथ्वी की सतह पर संकेतों को वापस मोड़ने के लिए पर्याप्त रूप से अधिक हो सकता है, जिस बिंदु पर वे पृथ्वी की सतह से फिर से ऊपर की ओर परिलक्षित होते हैं। इस तरह से संकेत पृथ्वी की वक्रता के चारों ओर यात्रा कर सकते हैं, इसकी सतह से परिलक्षित होता है। यह "ट्रोपोस्फेरिक डक्ट" का एक रूप है जो हो सकता है।

पृथ्वी की सतह के ऊपर ट्रोपोस्फेरिक नलिकाओं का होना भी संभव है। ये उन्नत ट्रोपोस्फेरिक नलिकाएं तब होती हैं जब उच्च अपवर्तनांक वाली हवा का एक द्रव्यमान हवा का एक निम्न अपवर्तक सूचकांक के साथ हवा का एक द्रव्यमान होता है और इसके ऊपर हवा की गति के परिणामस्वरूप होता है जो कुछ स्थितियों में हो सकता है। जब ये स्थितियां होती हैं तो उच्च अपवर्तक सूचकांक के साथ हवा के ऊंचे क्षेत्र के भीतर संकेतों को सीमित किया जा सकता है और वे पृथ्वी पर नहीं लौट सकते हैं। परिणामस्वरूप वे कई सौ मील की यात्रा कर सकते हैं, और क्षीणन के तुलनात्मक रूप से निम्न स्तर प्राप्त कर सकते हैं। वे डक्ट के नीचे के स्टेशनों के लिए भी श्रव्य नहीं हो सकते हैं और इस तरह से एचएफ आयनोस्फेरिक प्रसार के साथ अनुभव के समान एक स्किप या डेड जोन बनाते हैं।

ट्रोपोस्फेरिक प्रसार के पीछे तंत्र

ट्रॉपॉस्फेरिक प्रसार प्रभाव तुलनात्मक रूप से पृथ्वी की सतह के करीब होते हैं। रेडियो सिग्नल उस क्षेत्र से प्रभावित होते हैं जो लगभग 2 किलोमीटर की ऊँचाई से नीचे है। जैसा कि ये क्षेत्र हैं जो मौसम से बहुत प्रभावित होते हैं, मौसम की स्थिति और रेडियो प्रसार की स्थिति और कवरेज के बीच एक मजबूत संबंध है।

सामान्य परिस्थितियों में ऊँचाई के साथ अपवर्तक सूचकांक का एक स्थिर ढाल होता है, हवा पृथ्वी की सतह के सबसे अधिक अपवर्तक सूचकांक है। यह कई कारकों के कारण होता है। उच्च घनत्व वाले वायु और जिसमें जल वाष्प की उच्च सांद्रता होती है, दोनों अपवर्तक सूचकांक में वृद्धि करते हैं। पृथ्वी की सतह के सबसे नजदीक हवा दोनों अधिक घनी होती है (इसके ऊपर गैसों द्वारा दबाव के परिणामस्वरूप) और इसमें जल वाष्प की उच्च सांद्रता होती है, जिसका मतलब है कि पृथ्वी के सबसे करीब हवा का अपवर्तनांक है। सतह उच्चतम है।

आम तौर पर पृथ्वी की सतह के सबसे नजदीक हवा का तापमान अधिक ऊंचाई पर होता है। यह प्रभाव वायु घनत्व प्रवणता (और इसलिए अपवर्तनांक प्रवणता) को कम करता है क्योंकि उच्च तापमान के साथ वायु कम घनी होती है।

हालांकि, कुछ परिस्थितियों में, क्या कहा जाता है एक तापमान उलटा होता है। यह तब होता है जब पृथ्वी के करीब गर्म हवा बढ़ जाती है जिससे ठंडी सघनता वाली हवा पृथ्वी के करीब आ सकती है। जब ऐसा होता है तो यह ऊँचाई के साथ अपवर्तक सूचकांक में अधिक परिवर्तन को जन्म देता है और इसके परिणामस्वरूप अपवर्तक सूचकांक में अधिक महत्वपूर्ण परिवर्तन होता है।

तापमान आक्रमण कई तरीकों से उत्पन्न हो सकते हैं। सबसे नाटकीय में से एक तब होता है जब उच्च दबाव का एक क्षेत्र मौजूद होता है। एक उच्च दबाव क्षेत्र का मतलब है कि स्थिर मौसम की स्थिति मौजूद होगी, और गर्मियों के दौरान वे गर्म मौसम से जुड़े होते हैं। स्थितियों का मतलब है कि जमीन के करीब हवा गर्म होकर ऊपर उठती है। जैसा कि ऐसा होता है कि इसके नीचे ठंडी हवा बहती है, जिससे तापमान में गिरावट आती है। इसके अतिरिक्त यह पाया जाता है कि सबसे बड़े सुधार होते हैं क्योंकि उच्च-दबाव क्षेत्र दूर हो रहा है और दबाव बस गिरना शुरू हो रहा है।

एक ठंडे मोर्चे के पारित होने के दौरान एक तापमान उलटा भी हो सकता है। एक ठंडा मोर्चा तब होता है जब ठंडी हवा का एक क्षेत्र गर्म हवा के एक क्षेत्र से मिलता है। इन स्थितियों के तहत गर्म हवा ठंडी हवा से ऊपर उठती है जिससे तापमान में बदलाव होता है। शीत मोर्च अपेक्षाकृत जल्दी चलते हैं और इसके परिणामस्वरूप प्रसार की स्थिति में सुधार अल्पकालिक होता है।

लुप्त होती

जब बढ़ी हुई दूरियों के प्रसार की स्थिति के परिणामस्वरूप, विस्तारित दूरी पर संकेतों का प्रसार किया जाता है, तो संकेत सामान्य रूप से धीमी गति से बढ़ते हुए होते हैं। यह इस तथ्य के कारण होता है कि सिग्नल कई अलग-अलग रास्तों के माध्यम से प्राप्त होते हैं। जैसा कि वायुमंडल में चलने वाली हवाएं हवा को चारों ओर घुमाती हैं, इसका मतलब है कि विभिन्न पथ समय के साथ बदल जाएंगे। तदनुसार विभिन्न और बदलते पथ की लंबाई के परिणामस्वरूप रिसीवर पर दिखाई देने वाले सिग्नल एक दूसरे के साथ चरण में और बाहर गिरेंगे, और परिणामस्वरूप समग्र प्राप्त सिग्नल की ताकत बदल जाएगी।

वीएचएफ और इसके बाद के संस्करण पर प्राप्त कोई भी स्थलीय संकेत क्षोभमंडल के कारण प्रचलित प्रसार स्थितियों के अधीन होगा। सामान्य परिस्थितियों में यह उम्मीद की जानी चाहिए कि सिग्नल दृष्टि की सामान्य रेखा से परे प्राप्त करने में सक्षम होंगे। हालाँकि कुछ परिस्थितियों में इन दूरियों में काफी वृद्धि होगी और हस्तक्षेप के महत्वपूर्ण स्तर का अनुभव किया जा सकता है।


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