نطاق 2 متر

في بعض الأحيان، يسمح انحناء الإشارة في طبقة التروبوسفير، المعروف باسم التوصيل التروبوسفيري،  لإشارات نطاق 2 متر بالانتقال لمئات أو حتى آلاف الكيلومترات، كما يتضح من  الاتصالات النادرة على نطاق 2 متر بين الساحل الغربي للولايات المتحدة وجزر هاواي، والمنطقة الشمالية الشرقية وصولاً إلى ساحل فلوريدا، وعبر خليج المكسيك. وعادةً ما يرصد هواة اللاسلكي الذين يستخدمون نمطي SSB (النطاق الجانبي الأحادي) ^{[ 10 ]} وCW (الموجة المستمرة) ^{[ 11 ]} هذه "الفتحات" ، حيث يسعى هؤلاء الهواة عادةً إلى إجراء اتصالات بعيدة (DX) ويتنبهون لحالات تحسين الإشارة.

تتضمن عملية إتمام الاتصالات باستخدام أنماط الإشارة الضعيفة هذه تبادل تقارير مستوى الإشارة وتحديد الموقع حسب مربع الشبكة، وهو ما يُعرف بنظام تحديد المواقع في ميدنهيد . قد تتميز اتصالات القنوات ثنائية الاتجاه بإشارات قوية جدًا، وغالبًا ما تُجرى باستخدام طاقة متوسطة وهوائيات صغيرة وأنواع أخرى من الأنماط. كما تُجرى اتصالات القنوات لمسافات طويلة باستخدام أنماط FM أيضًا، ولكنها في الغالب تمر دون أن يلاحظها العديد من مشغلي FM.

يُعرف شكل آخر من أشكال انتشار موجات VHF باسم الانتشار المتقطع E. وهي ظاهرة تنعكس فيها الإشارات اللاسلكية عائدةً نحو الأرض بواسطة أجزاء متأينة بشدة من الغلاف الأيوني، مما يُسهّل الاتصالات التي تتجاوز 1600 كيلومتر (1000  ميل) مع استقبال إشارات قوية للغاية من كلا الطرفين.

على عكس بعض أنماط الاتصالات بعيدة المدى الأخرى، لا تتطلب ظاهرة E المتقطعة عادةً طاقة عالية وهوائيات كبيرة للتواصل مع المحطات البعيدة  . يمكن إجراء محادثة ثنائية الاتجاه على مسافة مئات الكيلومترات أو أكثر، باستخدام مستويات منخفضة من طاقة الترددات اللاسلكية  . ظاهرة E المتقطعة هي ظاهرة انتشار نادرة وعشوائية تمامًا، وتستمر من دقائق معدودة إلى عدة ساعات.

الأقمار الصناعية هي في الأساس محطات تقوية إشارة في المدار. يُستخدم نطاق التردد 2  متر بالتزامن مع نطاق 70 سنتيمترًا ، أو نطاق 10 أمتار ، ونطاقات الميكروويف المختلفة عبر أقمار هواة الراديو المدارية . يُعرف هذا باسم تقوية الإشارة عبر النطاقات. يُحدد البرنامج المُثبّت على متن القمر الصناعي نمط أو نطاق الإشارة المُستخدم في أي وقت، ويتم تحديد ذلك بواسطة هواة الراديو في ما يُسمى بالمحطات الأرضية، الذين يتحكمون في سلوك القمر الصناعي أو يُوجهونه. يعرف هواة الراديو نمط الإشارة المُستخدم من خلال جداول الإنترنت المنشورة.

على سبيل المثال، يُعدّ الوضع "ب" أو "V/U" من الأوضاع المفضلة  ، حيث يشير ببساطة إلى ترددات أو نطاقات الإرسال والاستقبال التي يستخدمها القمر الصناعي حاليًا. في هذا المثال، يعني V/U نطاقي VHF/UHF، أي إرسال VHF واستقبال UHF. تتواجد معظم أقمار الهواة في مدار أرضي منخفض (LEO)، وعادةً ما تكون على ارتفاع حوالي 700  كيلومتر (450  ميلًا). عند هذا الارتفاع، يمكن للهواة توقع استقبال الإشارات لمسافات تصل إلى حوالي 4800 كيلومتر (3000 ميل) . 

توجد بعض الأقمار الصناعية للهواة في مدارات بيضاوية عالية جدًا. يمكن لهذه الأقمار أن تصل إلى ارتفاعات تصل إلى 50,000  كيلومتر  فوق سطح الأرض، حيث يكون نصف الكرة الأرضية بأكمله مرئيًا، مما يوفر إمكانيات اتصال فائقة من أي نقطتين على سطح الأرض ضمن خط رؤية القمر الصناعي؛ وهي مسافات تتجاوز بكثير مدى الأقمار الصناعية في المدار الأرضي المنخفض.

يُعدّ الانتشار عبر خط الاستواء ظاهرةً منتظمةً خلال النهار على  نطاق التردد 2 متر فوق المناطق الاستوائية، وهو شائع في خطوط العرض المعتدلة في أواخر الربيع وأوائل الصيف، وبدرجة أقل في أوائل الشتاء. بالنسبة لمحطات الاستقبال الواقعة ضمن نطاق ±  10  درجات من خط الاستواء المغناطيسي، يُتوقع حدوث قفزة E الاستوائية في معظم أيام السنة، حيث تبلغ ذروتها حوالي منتصف النهار بالتوقيت المحلي.

من خلال تسريع شفرة مورس باستخدام الشريط التناظري أو الأنماط الرقمية مثل JT6M أو FSK441 ، يمكن إرسال دفعات قصيرة جدًا وعالية السرعة من البيانات الرقمية عبر مسار الغاز المتأين الناتج عن زخات الشهب . ولا يمكن تحقيق السرعة المطلوبة لتأكيد اتصال ثنائي الاتجاه عبر مسار نيزكي متأين قصير الأمد إلا بواسطة حواسيب فائقة السرعة على كلا الطرفين مع تدخل بشري محدود للغاية.

يرسل أحد أجهزة الكمبيوتر طلب اتصال، وإذا استقبلته محطة بعيدة بنجاح، يرسل جهاز الكمبيوتر في المحطة المستقبلة ردًا، عادةً عبر نفس مسار النيزك المتأين، لتأكيد الاتصال. إذا لم يُستقبل أي رد بعد الطلب، يُرسل طلب جديد. يستمر هذا حتى يُستقبل رد لتأكيد الاتصال أو حتى يتعذر إجراء أي اتصال ولا تُرسل أي طلبات جديدة. باستخدام هذا النمط الرقمي عالي السرعة، يمكن إتمام اتصال ثنائي الاتجاه كامل في ثانية واحدة أو أقل، ولا يمكن التحقق منه إلا باستخدام جهاز كمبيوتر. اعتمادًا على شدة مسار النيزك المتأين، يمكن إجراء اتصالات متعددة من محطات متعددة على نفس المسار حتى يتلاشى ولا يعود قادرًا على عكس إشارات VHF بقوة كافية. يُطلق على هذا النمط غالبًا اسم الإرسال النبضي  ، ويمكن أن يوفر مسافات اتصال مماثلة لتقنية E المتقطعة كما هو موضح أعلاه.

من الظواهر الأخرى التي تُنتج تأينًا في طبقات الجو العليا، وهو ما يُناسب الاتصالات بعيدة المدى على نطاق مترين، ظاهرة الشفق القطبي . ولأن التأين يستمر لفترة أطول بكثير من آثار الشهب، يُمكن أحيانًا استخدام إشارات الراديو المُعدّلة صوتيًا، إلا أن الحركة المستمرة للغاز المتأين تُؤدي إلى تشويه كبير في الإشارات، مما يجعل الصوت يبدو خافتًا ومُبهمًا. في معظم الحالات، عند استخدام انعكاسات الشفق القطبي على نطاق مترين  ، يكون الصوت غير مفهوم تمامًا، ويتعين على هواة الراديو الراغبين في إجراء اتصالات عبر الشفق القطبي اللجوء إلى شفرة مورس .

إشارات CW العائدة من انعكاس الشفق القطبي لا تحمل صوتًا أو نغمة مميزة، بل تُشبه صوت حفيف أو أزيز. ويُستثنى من هذه الظاهرة  نطاق 6 أمتار، الذي يقل تردده بشكل ملحوظ عن  نطاق مترين بمقدار 94  ميجاهرتز. في كثير من الأحيان، تكون أنماط الصوت على نطاق 6  أمتار قابلة للقراءة، ولكن بدرجات متفاوتة من الصعوبة عند انعكاسها عن الشفق القطبي. لذلك، عند استخدام ظاهرة الشفق القطبي كعاكس لإشارات الراديو، تقل قوة الإشارة المنعكسة ووضوحها مع زيادة تردد الإرسال.

للتواصل عبر أطول المسافات، يستخدم هواة اللاسلكي تقنية ارتداد الإشارة من القمر . عادةً ما تخترق إشارات VHF الغلاف الجوي للأرض، لذا يُعدّ استخدام القمر كهدف أمرًا عمليًا للغاية. نظرًا للمسافة الشاسعة وفقدان الإشارة العالي جدًا، يتطلب الحصول على إشارة قابلة للقراءة منعكسة من القمر قدرة عالية تصل إلى 1000  واط وهوائيات قابلة للتوجيه ذات كسب عالٍ. يتطلب استقبال هذه الإشارات المرتدة الضعيفة جدًا استخدام هوائيات ذات كسب عالٍ (عادةً ما تكون من نفس النوع المستخدم لإرسال الإشارة) ومضخم ترددات لاسلكية منخفض الضوضاء وجهاز استقبال مستقر التردد.

مع ذلك، سمحت التطورات التكنولوجية الحديثة في مجال كشف الإشارات الضعيفة باستقبال إشارات من القمر بنجاح باستخدام محطات أصغر حجمًا أو أقل تجهيزًا، مما أتاح استقبال إشارات "ضمن نطاق الضوضاء" وغير مسموعة للأذن البشرية. أحد هذه الأنماط هو JT65، وهو نمط رقمي. نظرًا لتأخر الإشارة في الذهاب والإياب من القمر ( زمن الانتقال حوالي 2.5  ثانية)، قد يسمع المرسل نهاية إرساله. ^{[ 12 ]}

قدمت الجمعية الأيرلندية لأجهزة الإرسال اللاسلكي سلسلة من الجوائز لأولى الاتصالات الناجحة على نطاق 2  متر بين قارتي أمريكا الشمالية وأوروبا، باستخدام إشارات طبيعية بالكامل دون ارتداد. سُميت هذه الجوائز الثلاث، نسبةً إلى القديس بريندان من كلونفرت ، وهي تُميز بين الاتصالات الناجحة عبر الهاتف/شفرة مورس التقليدية (جوائز بريندان)، والاتصالات الرقمية ثنائية الاتجاه غير التقليدية الناجحة (دروع بريندان)، وجائزة لأول استقبال مُؤكد في أي من الاتجاهين، بغض النظر عن الطريقة (ألواح بريندان). ^{[ 13 ]} وقد نجحت محاولات الحصول على جوائز بريندان في تحقيق الاتصال، ولكن كشف فحص لاحق أن الإشارة ارتدت عن محطة الفضاء الدولية . ^{[ 14 ]}