La E esporádica (abreviada E s o SpE ) es una forma inusual de propagación de radio que utiliza un nivel bajo de la ionosfera de la Tierra que normalmente no refracta las ondas de radio.
La propagación esporádica de E refleja señales de "nubes" relativamente pequeñas en la región E inferior ubicadas a altitudes de aproximadamente 95 a 150 km (50 a 100 millas). Las formas más convencionales de propagación de ondas ionosféricas en la región F superior de la ionosfera refractan capas de electrones arrancados de los gases por la intensa luz ultravioleta , que se renuevan en un ciclo diario bastante regular. En ambos casos, el material ionizado, cuando está presente, refracta (o "dobla") las señales de radio hacia la superficie de la Tierra, creando un camino de "tubo doblado" para las señales de radio.
La propagación de E a menudo admite comunicaciones ocasionales de larga distancia durante las aproximadamente 6 semanas centradas en el solsticio de verano en frecuencias muy altas (VHF) , que en condiciones normales solo pueden propagarse mediante línea de visión . [1]
Como sugiere su nombre, la E esporádica es un evento impredecible que puede ocurrir casi en cualquier momento; sin embargo, muestra fuertes patrones estacionales y diurnos. La actividad esporádica de E alcanza su punto máximo, como era de esperar, cerca de los solsticios en ambos hemisferios. En la latitud media del hemisferio norte, la actividad suele comenzar en mayo, siendo el pico más notable a partir de principios de junio. Comienza a disminuir hasta finales de julio y principios de agosto. Un pico mucho más pequeño se produce alrededor del solsticio de invierno. Para las latitudes medias del hemisferio sur, los plazos son inversos; la mayor actividad que ocurre durante el solsticio de invierno. [2]
Se pueden alcanzar distancias de comunicación de 800 a 2200 km (500 a 1400 millas) utilizando una sola nube E s . Esta variabilidad en la distancia depende de varios factores, incluida la altura y la densidad de las nubes. La frecuencia máxima utilizable (MUF) también varía ampliamente, pero lo más común es que se encuentre en el rango de 25 a 150 MHz , que incluye la banda de transmisión de FM (87,5 a 108 MHz), la televisión VHF de banda I (canales de televisión estadounidenses 2 a 6, canales rusos). 1 a 5 y los canales europeos 2 a 4, que ya no se utilizan en Europa occidental), la radio CB (27 MHz) y las bandas de radioaficionado de 2 metros , 4 m , 6 m y 10 m . En muy raras ocasiones se puede alcanzar una MUF de 225 MHz. [2]
Aún no se ha formulado ninguna teoría concluyente sobre el origen de la E esporádica. Los intentos de conectar la incidencia de la E esporádica con el ciclo de once años de las manchas solares han proporcionado correlaciones provisionales. Parece haber una correlación positiva entre el máximo de manchas solares y la actividad de E en Europa. Por el contrario, parece haber una correlación negativa entre la actividad máxima de las manchas solares y la actividad de E en Australasia . Harrison [3] implica que existe una correlación entre la formación de E esporádica y la ablación por meteoritos de hierro/magnesio en la zona de ablación, de 100 a 140 km sobre la superficie terrestre. Maruyama analiza más a fondo esta posibilidad. [4]
Las señales de televisión y FM recibidas a través de E esporádica pueden ser extremadamente fuertes y variar en intensidad en un corto período desde apenas detectables hasta sobrecargas. 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 largas de un solo salto (900 a 1500 millas o 1400 a 2400 kilómetros) tienden a ser más estables y relativamente libres de imágenes de trayectos múltiples.
Las señales de salto más corto (400 a 800 millas o 640 a 1290 kilómetros) tienden a reflejarse desde más de una parte de la capa E esporádica, lo que da como resultado múltiples imágenes y imágenes fantasma, con inversión de fase en ocasiones. La degradación de la imagen y la atenuación de la intensidad de la señal empeoran con cada salto E esporádico posterior.
La E esporádica suele afectar a la banda inferior I de VHF (canales de televisión 2 a 6, E2 a E4 y R1 a R5) y a la banda II (banda de transmisión de FM de 88 a 108 MHz). Un estudio de ingeniería de la FCC de 1945 concluyó que los E causaban problemas de interferencia el 1% del tiempo en una estación que transmitía a 42 MHz, pero solo el 0,01% en una de 84 MHz. [5]
Las distancias típicas esperadas son de aproximadamente 600 a 1400 millas (970 a 2250 km). Sin embargo, en 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 de salto corto de E, es decir, a menos de 500 millas (800 km) en la banda I, existe una mayor posibilidad de que la nube E esporádica ionizada sea capaz de reflejar una señal a una frecuencia mucho más alta, es decir, una VHF. Canal de banda 3: dado que un ángulo de reflexión agudo (salto corto) favorece las frecuencias bajas, un ángulo de reflexión menos profundo de la misma nube ionizada favorecerá una frecuencia más alta. En este caso, incluso la recepción DVB-T de E 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 la 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 esporádica ecuatorial ocurre regularmente durante el día en las regiones ecuatoriales. Para las estaciones ubicadas dentro de ±10° del ecuador geomagnético, se puede esperar un E-skip ecuatorial la mayoría de los días del 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 a lo largo de 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 E esporádica permitió a algunos televidentes del este de los Estados Unidos ver estaciones de televisión analógicas VHF de otros estados a grandes distancias, en lugares y en canales de televisión donde las estaciones locales ya habían realizado su cierre analógico permanente el último día de la transición a la DTV en los Estados Unidos. Esto fue posible porque las estaciones de televisión digital han evitado en gran medida el VHF, dejando a las estaciones analógicas las últimas en la banda.
En abril de 2010, muchos en los EE. UU. pudieron ver análogos canadienses y mexicanos de esta manera durante eventos E esporádicos; esto debería continuar hasta que todas las partes de esos países completen sus propios cierres de televisión analógica en los próximos años.
En algunos casos, incluso es posible obtener recepciones de DTV E desde más de 1.600 km (1.000 millas), ya que incluso para DTV, algunas estaciones estadounidenses todavía utilizan la banda 1. Estas señales se caracterizan por ser extremadamente claras o extremadamente bloqueadas. También son mucho más fáciles de identificar. Además, ATSC 3.0 podría facilitar la recepción esporádica de E DTV, 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 necesaria ]
{{cite journal}}: CS1 maint: numeric names: authors list (link)