La E esporádica (abreviada E s o SpE ) es una forma poco común de propagación de radio que utiliza un nivel bajo de la ionosfera de la Tierra que normalmente no refracta ondas de radio por encima de unos 15 MHz.
La propagación esporádica de la onda E refleja señales de parches de ionización relativamente pequeños en la región E inferior , ubicada a altitudes de aproximadamente 95 a 120 km (50 a 75 millas). Las formas más convencionales de propagación de ondas ionosféricas en la región F superior de la ionosfera refractan capas de electrones arrancados de átomos y moléculas de gas por la intensa luz ultravioleta , que se renuevan en un ciclo diario regular que se repite. En ambos casos, los electrones, cuando están presentes, refractan (o "doblan") las señales de radio hacia la superficie de la Tierra, creando una ruta de "tubo curvo" para las señales de radio.
La propagación de E a menudo permite comunicaciones ocasionales a larga distancia durante las aproximadamente 6 semanas centradas en el solsticio de verano a frecuencias muy altas (VHF) , que en condiciones normales generalmente pueden propagarse principalmente por línea de visión . [1]
Como sugiere su nombre, la E esporádica es un evento impredecible que puede ocurrir en casi cualquier momento; sin embargo, muestra patrones estacionales y diurnos fuertes. La actividad de la E esporádica alcanza su pico predeciblemente cerca de los solsticios en ambos hemisferios. En las latitudes medias del hemisferio norte, la actividad suele comenzar a mediados de mayo, y el pico más notorio comienza a principios de junio. Comienza a disminuir después de mediados de julio y se vuelve mucho menos confiable a principios de agosto. Un pico de E esporádica mucho más pequeño ocurre durante el solsticio de invierno. Para las latitudes medias del hemisferio sur, los marcos temporales son inversos; la actividad más alta ocurre durante el solsticio de verano. [2]
Las distancias de comunicación de 800 a 2200 km (500 a 1400 millas) pueden ocurrir usando una sola nube E s . Esta variabilidad en la distancia depende de una serie de factores, incluyendo la altura y densidad de las nubes. La frecuencia máxima utilizable (MUF) también varía ampliamente, pero lo más común es que caiga en el rango de 25 a 150 MHz , que incluye la banda de transmisión FM (87,5 a 108 MHz), la banda I de televisión VHF (canales de televisión estadounidenses 2 a 6, canales rusos 1 a 5 y canales europeos 2 a 4, que ya no se usan en Europa occidental), radio CB (27 MHz) y las bandas de radioaficionados de 2 metros , 4 m , 6 m y 10 m . En ocasiones muy raras, se puede alcanzar una MUF de 225 MHz. [2]
No se ha formulado aún ninguna teoría concluyente sobre el origen de la E esporádica. Los intentos de conectar la incidencia de la E esporádica con el ciclo de manchas solares de once años han proporcionado correlaciones tentativas. Parece haber una correlación positiva entre el máximo de manchas solares y la actividad de la E en Europa. Por el contrario, parece haber una correlación negativa entre la actividad máxima de manchas solares y la actividad de la E en Australasia . Harrison [3] implica que existe una correlación entre la formación de la E esporádica y la ablación de micrometeoroides de hierro/magnesio en la zona de ablación, de 100 a 140 km por encima de la superficie terrestre. Maruyama analiza esta posibilidad con más detalle. [4]
Las señales de televisión y FM recibidas a través de E esporádicas pueden ser extremadamente fuertes y su intensidad varía en un corto período de tiempo desde apenas detectable hasta sobrecarga. Aunque puede ocurrir un cambio de polarización , las señales E de un solo salto tienden a permanecer en la polarización transmitida original. Las señales de televisión E esporádicas de un solo salto largas (900–1,500 millas o 1,400–2,400 kilómetros) tienden a ser más estables y relativamente libres de imágenes de trayectos múltiples.
Las señales de saltos más cortos (entre 400 y 800 millas o entre 640 y 1290 kilómetros) tienden a reflejarse desde más de una parte de la capa E esporádica, lo que da como resultado imágenes múltiples y superpuestas, con inversión de fase a veces. La degradación de la imagen y la atenuación de la intensidad de la señal empeoran con cada salto E esporádico posterior.
La interferencia esporádica suele afectar la banda I de VHF inferior (canales de TV 2 a 6, E2 a E4 y R1 a R5) y la banda II (banda de transmisión FM de 88 a 108 MHz). Un estudio de ingeniería de la FCC de 1945 concluyó que las interferencias E causaban problemas el 1 % del tiempo en una estación que transmitía a 42 MHz, pero solo el 0,01 % en una que transmitía a 84 MHz. [5]
Las distancias típicas esperadas son de aproximadamente 600 a 1,400 millas (970 a 2,250 km). Sin embargo, bajo circunstancias excepcionales, una nube E s altamente ionizada puede propagar señales VHF de banda I hasta aproximadamente 350 millas (560 km). Cuando se produce una recepción E s de salto corto , es decir, por debajo de las 500 millas (800 km) en la banda I, existe una mayor posibilidad de que la nube E s esporádica ionizada sea capaz de reflejar una señal a una frecuencia mucho más alta, es decir, un canal de banda 3 de VHF, ya que un ángulo de reflexión agudo (salto corto) favorece las frecuencias bajas, un ángulo de reflexión más superficial de la misma nube ionizada favorecerá una frecuencia más alta. En este caso, incluso la recepción DVB-T de E s podría ser posible si un MUX utiliza la banda 3 de VHF, preferiblemente el canal E5, especialmente si se utiliza el modo QPSK , debido a sus bajos requisitos de señal. Además de eso, las señales de banda 3 se ven más afectadas por la propagación troposférica , lo que puede aumentar indirectamente la MUF real porque las señales solo necesitan refractarse a elevaciones lo suficientemente bajas como para que la troposfera las refracte hacia el suelo.
La E ecuatorial esporádica es una ocurrencia diurna regular en las regiones ecuatoriales. Para las estaciones ubicadas dentro de ±10° del ecuador geomagnético, se puede esperar un salto de E ecuatorial la mayoría de los días durante todo el año, alcanzando su punto máximo alrededor del mediodía, hora local.
En latitudes polares, la E esporádica puede acompañar a las auroras y las condiciones magnéticas perturbadas asociadas y se denomina E auroral.
A diferencia de las E ecuatoriales o de latitudes medias , la propagación esporádica de E en trayectorias de latitudes altas es rara y favorece contactos inesperados entre lugares que rodean el Ártico, incluso durante períodos de baja actividad solar. [6]
El 12 de junio de 2009, la emisión esporádica de E permitió a algunos televidentes del este de Estados Unidos ver estaciones de televisión analógica VHF de otros estados a grandes distancias, en lugares y en canales de televisión en los que las estaciones locales ya habían realizado su apagón analógico permanente el último día de la transición a la DTV en Estados Unidos. Esto fue posible porque las estaciones de televisión digital habían evitado en gran medida la VHF, dejando a las estaciones analógicas como las últimas en la banda.
A partir de abril de 2010, fue posible para muchas personas en los EE. UU. ver televisión analógica canadiense y mexicana de esta manera durante eventos E esporádicos; esto debería continuar hasta que todas las partes de esos países completen sus propios apagones de televisión analógica en los próximos años.
En algunos casos, incluso es posible obtener recepciones de DTV E a más de 1.000 millas (1.600 km), ya que incluso para DTV, algunas estaciones de EE. UU. todavía usan la banda 1. Estas señales se caracterizan por ser extremadamente claras o extremadamente irregulares. También son mucho más fáciles de identificar. Además, ATSC 3.0 podría facilitar la recepción esporádica de DTV E, debido a que su esquema de modulación habitual es más resistente a la propagación por trayectos múltiples, así como al ruido impulsivo que se encuentra en esas frecuencias. [ cita requerida ]
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