Kiertopolarisaatio HF-alueella 100 vuotta 7.3.2025

Kirjeenvaihtajamme Padasjoen Vesijaolta lähestyi meitä kirjoituksellaan:

SOM

Tänään tulee 100 vuotta täyteen E.V. Appletonin ja M.A.F. Barnettin julkaisusta Nature-lehdessä maaliskuun 7. päivänä 1925. Aiheena kirjeessä oli ”Local Reflection of Wireless Waves from the Upper Atmosphere”.

Arvon isännät raportoivat kahdesta eri mittauksesta, jotka oli suoritettu yhteistyössä BBC:n kanssa joulukuun 11. päivänä 1924 ja helmikuun 17. päivänä 1925.

Mittauksista todettiin ensinnäkin, että olivat löytäneet radiosignaaleja maahan palauttavan kerroksen n. 85 km korkeudesta (E-kerros, keskiaaltolähetin, sen aikakauden käsityksen mukaisesti ”lyhyitä aaltoja”).

Lisäksi totesivat oleellisesti, että palaava signaali oli kiertopolarisoitu.

Päättelivät samalla heijastuksen olevan taittumista puhtaan heijastumisen sijaan, eli olevan ioniperäistä poikkeutusta.

Silloin oli jo joku aavistus alemmasta (D-)kerroksesta ja sen vaimennusvaikutuksesta päiväaikaan, sekä tämän aiheuttamasta vuorokautisesta vaihtelusta, mitä tulee havaitun yläpuolisen heijastavan kerroksen ”näkyvyyteen”.

Mielenkiintoisesti testit suoritettiin vaihevertailemalla (muistaakseni 770 kHz yleisradiolähetin) pinta-aaltokomponentin ja havaitusta ionosfääristä takaisin havaintopaikalle taittuneen komponentin kesken. Näitä he kutsuivat ”suoraksi aalloksi” ja ”epäsuoraksi aalloksi”. Havaintokalustona oli kaksi ”magneettista luuppiantennia” sekä uusinta uutta oleva kaksikanavainen Braunin putkella varustettu graafinen  näyttölaite,  jota myös oskilloskoopiksi kutsutaan.

Näin päästiin käsitykseen myös ionosfäärin muodostumisesta auringon säteilyvaikutusten seurauksena (lähinnä hapen ja typen molekyylien luovuttamista elektroneista), syntyneen ionosfäärin korkeuden painumiseen auringon säteilypaineen johdosta, sekä varsin äkkiä myös kiertopolarisaation kätisyyteen. Samalla myös eri fysiikasta johtuvaan vielä nimeämättömän D-kerroksen vaimennusvaikutukseen,
sekin auringon vaikutusten saattamana.

Tästä se tarina sitten vasta lähtikin urkenemaan.

/michael, oh2aue

Toim. huom. Revisioitu teksti syksyltä 1925 löytyy seuraamalla linkkiä ja klikkaamalla alareunasta ”DOWNLOAD PDF”. Erittäin mielenkiintoista luettavaa kaikille antenneista ja radioaaltojen etenemisestä kiinnostuneille.

OH2AUE ja OH2QM: 160m kiertopolarisaatiotripoliantenni ”Domestic Dominator”

Mikko OH2AUE ja Affe OH2QM pitivät Riihimäen Syyspäivillä kerrassaan valloittavan esitelmän 160 m kiertopolarisaatiotripolista, jolle oli annettu lystikäs nimi ”Domestic Dominator” sen voittamattomien ominaisuuksien takia.

Affe piti 160 m aktiviteetti-illassa 23.10.2020 toistaiseksi lyömättömät 377 yhteyttä. Ennätyksen parantaminen saattaa olla tiukassa, sillä asemat loppuivat tällä kertaa poikkeuksellisesti kesken.

Esitelmän video on nähtävillä SRAL:n nuorisotoimikunnan kuvaamalla syyspäivävideolla Youtubessa.

Diat löytyvät parempilaatuisina Mikon sivuilta.

Lineaaripolarisaatiolla lähetetyn HF-lähetteen muuttuminen kiertopolaroiduksi ja siihen liittyvä häipymä ei ole mitenkään uusi ilmiö. Asiaa on käsitellyt mm. Frederick E. Terman klassikkoteoksessaan ”The Radio Engineers’ Handbook” (McGraw-Hill, 1943). Ionosfäärin käyttäytymistä selostetaan kappaleessa 10.8. ”Propagation of an Radio Wave in an Ionized Medium” alkaen sivulta 710. Opus on sen verran iäkäs, että sen PDF-kopioita on vapaasti saatavilla netistä, mm. täällä.