انتشار متقطع للعنصر E

📅 آخر تحديث: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة
مخطط شعاعي لحدث E متقطع

Sporadic  E (يختصر بـ E s أو SpE ) هو شكل غير شائع من أشكال انتشار الراديو باستخدام مستوى منخفض من الغلاف الأيوني للأرض والذي لا يكسر عادةً موجات الراديو فوق حوالي 15  ميجاهرتز.

 ينعكس انتشار الموجات الراديوية المتقطع (Sparadic E) عن بقع تأين صغيرة نسبيًا في الطبقة السفلى من الغلاف الأيوني (E) ، الواقعة على ارتفاعات تتراوح بين 95 و120 كيلومترًا (59-75 ميلًا) . أما الأشكال الأكثر شيوعًا لانتشار الموجات الراديوية في الطبقة العليا من الغلاف الأيوني (F)، فتنكسر عن طبقات الإلكترونات التي تنفصل عن ذرات وجزيئات الغاز بفعل الأشعة فوق البنفسجية الشديدة ، والتي تتجدد في دورة يومية منتظمة. في كلتا الحالتين، تعمل الإلكترونات، عند وجودها، على انكسار (أو "ثني") الإشارات الراديوية عائدةً نحو سطح الأرض، مما يُشكل مسارًا مُنحنيًا لها.  

غالباً ما يدعم انتشار الموجات الكهرومغناطيسية (E s) الاتصالات بعيدة المدى العرضية خلال  الأسابيع الستة التي تتمركز حول الانقلاب الصيفي عند الترددات العالية جداً (VHF) ، والتي تنتشر في الظروف العادية في الغالب عن طريق خط البصر . [ 1 ]

ملخص

كما يوحي اسمه،  فإن ظاهرة E المتفرقة حدث غير متوقع يمكن أن يحدث في أي وقت تقريبًا؛ ومع ذلك، فإنه يُظهر أنماطًا موسمية ويومية واضحة.  يبلغ نشاط ظاهرة E المتفرقة ذروته بشكل متوقع قرب الانقلابين الشمسيين في نصفي الكرة الأرضية. في خطوط العرض المتوسطة من نصف الكرة الشمالي، يبدأ النشاط عادةً في منتصف مايو، وتكون ذروته ملحوظة بشكل خاص في أوائل يونيو. ويبدأ بالتراجع بعد منتصف يوليو، ويصبح أقل انتظامًا بحلول أوائل أغسطس. وتحدث ذروة أصغر بكثير لظاهرة E المتفرقة خلال الانقلاب الشتوي. أما بالنسبة لخطوط العرض المتوسطة من نصف الكرة الجنوبي، فإن الأطر الزمنية معكوسة؛ حيث يحدث أعلى نشاط خلال الانقلاب الصيفي. [ 2 ]

يمكن تحقيق مسافات اتصال تتراوح بين 800 و2200 كيلومتر (500-1370 ميلًا) باستخدام سحابة واحدة من نوع E. يعتمد هذا التباين في المسافة على عدد من العوامل، بما في ذلك ارتفاع السحابة وكثافتها. كما يختلف الحد الأقصى للتردد القابل للاستخدام (MUF) اختلافًا كبيرًا، ولكنه يقع في الغالب ضمن نطاق 25-150 ميجاهرتز . يشمل ذلك نطاق البث الإذاعي FM من النطاق الثاني (87.5-108 ميجاهرتز)، ونطاق البث التلفزيوني VHF من النطاق الأول (قنوات التلفزيون التناظري الأمريكية السابقة A2-A6، والقنوات الروسية R1-R5، والقنوات التناظرية الأوروبية السابقة E2-E4)، وراديو CB (27 ميجاهرتز)، ونطاقات راديو الهواة 2 متر ، و4 أمتار ، و 6 أمتار ، و 10 أمتار . في حالات نادرة جدًا، يمكن الوصول إلى MUF يبلغ 225 ميجاهرتز. [ 2 ]               

لم تُصاغ بعد نظرية قاطعة بشأن أصل ظاهرة E المتفرقة. وقد أسفرت  محاولات ربط حدوثها بدورة البقع الشمسية  التي تستغرق أحد عشر عامًا عن ارتباطات مبدئية. ويبدو أن هناك ارتباطًا إيجابيًا بين ذروة نشاط البقع الشمسية ونشاط E في أوروبا. في المقابل، يبدو أن هناك ارتباطًا سلبيًا بين ذروة نشاط البقع الشمسية ونشاط E في أستراليا . ويشير هاريسون [ 3 ] إلى وجود ارتباط بين تكوّن ظاهرة E المتفرقة وتآكل النيازك الدقيقة الحديدية/المغنيسيومية في منطقة التآكل، على ارتفاع يتراوح بين 100 و140 كيلومترًا (62 إلى 87 ميلًا) فوق سطح الأرض. ويناقش ماروياما هذا الاحتمال بمزيد من التفصيل. [ 4 ]   

المسافات المميزة

قد تكون إشارات التلفزيون والراديو FM المستقبلة عبر تقنية  E المتقطعة قوية للغاية، وتتفاوت قوتها خلال فترة قصيرة من بالكاد يمكن رصدها إلى حدّ التشويش. ورغم إمكانية حدوث انزياح في الاستقطاب ، فإن إشارات E أحادية القفزة تميل إلى الحفاظ على استقطابها الأصلي المُرسَل. أما إشارات التلفزيون E المتقطعة طويلة القفزة ( 900-1500 ميل أو 1400-2400 كيلومتر )  فتميل إلى أن تكون أكثر استقرارًا وخالية نسبيًا من تأثيرات تعدد المسارات.

تميل الإشارات ذات القفزات القصيرة ( 400-800 ميل أو 640-1290 كيلومترًا ) إلى الانعكاس من أكثر من جزء من  طبقة E المتقطعة، مما ينتج عنه صور متعددة وظلال، مع انعكاس الطور أحيانًا. ويزداد تدهور الصورة وتضاؤل ​​قوة الإشارة سوءًا مع كل  قفزة لاحقة في طبقة E المتقطعة.

تؤثر ظاهرة التداخل الكهرومغناطيسي المتقطع  عادةً على نطاق التردد  العالي جدًا المنخفض (النطاق الأول: قنوات التلفزيون  من A2 إلى A6، ومن E2 إلى E4، ومن R1 إلى R5) والنطاق  الثاني (  نطاق بث FM من 88 إلى 108 ميجاهرتز). وخلصت دراسة هندسية أجرتها لجنة الاتصالات الفيدرالية عام 1945 إلى أن ظاهرة التداخل الكهرومغناطيسي تسببت في مشاكل تداخل بنسبة 1% لمحطة تبث على تردد 42  ميجاهرتز، ولكن بنسبة 0.01% فقط لمحطة تبث على تردد 84  ميجاهرتز. [ 5 ]

تتراوح المسافات المتوقعة عادةً بين 970 و2250 كيلومترًا (600 إلى 1400 ميل) . مع ذلك، في ظروف استثنائية، يمكن لسحابة E المتأينة بشدة أن تنقل إشارات VHF من النطاق الأول لمسافة تصل إلى 560 كيلومترًا (350 ميلًا) تقريبًا. عند استقبال إشارات E ذات القفزة القصيرة ، أي على مسافة أقل من 800 كيلومتر (500 ميل) في النطاق الأول، تزداد احتمالية قدرة سحابة E المتأينة المتفرقة على عكس إشارة بتردد أعلى بكثير، أي قناة من النطاق الثالث VHF، نظرًا لأن زاوية الانعكاس الحادة (القفزة القصيرة) تُفضل الترددات المنخفضة، بينما زاوية الانعكاس الأقل حدة من السحابة المتأينة نفسها تُفضل الترددات الأعلى. في هذه الحالة، قد يكون استقبال إشارات E بتقنية DVB-T ممكنًا حتى إذا استخدم مُضاعِف الإرسال النطاق الثالث VHF، ويفضل القناة E5، خاصةً إذا تم استخدام نمط QPSK ، نظرًا لمتطلبات الإشارة المنخفضة. بالإضافة إلى ذلك، تتأثر إشارات النطاق 3 بشكل أكبر بالانتشار التروبوسفيري مما قد يزيد بشكل غير مباشر من MUF الفعلي لأن الإشارات تحتاج فقط إلى الانكسار إلى ارتفاعات منخفضة بما يكفي بحيث تنكسر باتجاه الأرض بواسطة التروبوسفير.          

 شرقًا متقطعًا استوائيًا

يُعدّ التذبذب الاستوائي المتقطع  E ظاهرة منتظمة تحدث خلال النهار فوق المناطق الاستوائية. بالنسبة للمحطات الواقعة ضمن نطاق ±10° من خط الاستواء المغناطيسي، يُتوقع حدوث تذبذب استوائي E في معظم أيام السنة، ويبلغ ذروته حوالي منتصف النهار بالتوقيت المحلي.

 شفق قطبي متقطع

في خطوط العرض القطبية،  يمكن أن يصاحب المجال الكهربائي المتقطع الشفق القطبي والظروف المغناطيسية المضطربة المرتبطة به ويسمى  المجال الكهربائي الشفقي.

على عكس موجات E الاستوائية أو المتوسطة العرض ،  فإن انتشار موجات E المتقطعة عبر مسارات خطوط العرض العليا نادر الحدوث، ويدعم حدوث اتصالات غير متوقعة بين المواقع المحيطة بالقطب الشمالي، حتى خلال فترات انخفاض النشاط الشمسي. [ 6 ]

فعاليات "بونانزا" بين الحين والآخر

في 12  يونيو 2009،  سمح ظهور موجة E المتقطعة لبعض مشاهدي التلفزيون في شرق الولايات المتحدة بمشاهدة  محطات تلفزيونية تناظرية على نطاق VHF من ولايات أخرى على مسافات بعيدة، في أماكن وعلى قنوات تلفزيونية كانت المحطات المحلية قد أوقفت بثها التناظري نهائيًا في اليوم الأخير من التحول إلى البث الرقمي في الولايات المتحدة. وقد كان ذلك ممكنًا لأن محطات التلفزيون الرقمي تجنبت استخدام نطاق VHF في الغالب، مما جعل المحطات التناظرية آخر من يستخدم هذا النطاق.

اعتبارًا من أبريل  2010، كان من الممكن للكثيرين في الولايات المتحدة مشاهدة البث التناظري الكندي والمكسيكي بهذه الطريقة خلال  أحداث E المتقطعة؛ ومن المتوقع أن يستمر هذا حتى تكمل جميع أجزاء تلك البلدان عمليات إيقاف تشغيل التلفزيون التناظري الخاصة بها خلال السنوات القليلة التالية.

في بعض الحالات، يُمكن استقبال إشارات البث التلفزيوني الرقمي الأرضي (DTV ) من مسافة تزيد عن 1600 كيلومتر ، حيث لا تزال بعض المحطات الأمريكية تستخدم النطاق 1 حتى في البث التلفزيوني الرقمي الأرضي. وتتميز هذه الإشارات إما بوضوحها الشديد أو بتشويشها الشديد، كما أنها أسهل في التمييز. علاوة على ذلك، يُمكن لتقنية ATSC 3.0 أن تُسهّل استقبال البث التلفزيوني الرقمي الأرضي المتقطع، نظرًا لأن نظام التضمين الخاص بها أكثر مقاومة لانتشار الموجات المتعددة، بالإضافة إلى الضوضاء النبضية الموجودة على تلك الترددات.   

 أحداث استقبال إشارات E DX متقطعة ملحوظة

  • ذكرت صحيفة "ميدفورد ميل تريبيون" في ميدفورد، أوريغون، في الأول من يونيو عام 1953، أنه تم استقبال بث محطتي KGNC-TV ، القناة  A4 في أماريلو ، و KFEL-TV ، القناة  A2 من دنفر، على جهاز التلفزيون التابع لشركة "تروبريدج وفلين إلكتريك" في مستودعها بشارع كورت، وباستخدام مضخم إشارة أولي، تم التقاط نمط اختبار لمحطة من نيويورك. [ 7 ]
  • ذكرت صحيفة "بريمفيلد نيوز" الصادرة في بريمفيلد، إلينوي، بتاريخ 4 يونيو 1953 ، أن سكان المنطقة "شاهدوا مدينة سولت ليك يوم الاثنين (عبر التلفزيون)". وأفادت الصحيفة أن عائلة مزارعين محلية شهدت تشويشًا على بث قناة WHBF-TV ، القناة  A4 في روك آيلاند، إلينوي، من قِبل قناة KDYL-TV في سولت ليك سيتي ، مما "حجب جميع برامجهم المفضلة". [ 8 ]
  • في يونيو 1981، استقبل  راين مونتجيرف، في هولندا  ، إشارة تلفزيونية من محطة غوايبا 2 بتردد 55.25 ميجاهرتز، من بورتو أليغري، البرازيل ، عبر مزيج من  التشويش المتقطع والتشويش المنتشر بعد الظهر على مسافة 6320 ميلاً (10170 كم) . [ 9 ] 
  • في 30 مايو 2003، قام جيرارد ويستربيرج، في ليكسينغتون، كنتاكي ، [ 10 ] بأول استقبال معروف للتلفزيون الرقمي بواسطة  E المتقطع عندما فك تشفير تعريف PSIP لـ KOTA-DT ، التي تبث على القناة  A2 من رابيد سيتي، ساوث داكوتا ، على بعد 1062 ميلاً (1709 كم) . 
  • في 26 يونيو/حزيران 2003، كان بول لوغان، من ليسناسكيا ، أيرلندا، أول هاوٍ لاستقبال الإشارات البعيدة (DX) يستقبل  إشارات E متفرقة عبر المحيط الأطلسي بترددات أعلى من 88  ميجاهرتز. وشملت المحطات التي استقبلها محطة WHCF في بانغور، مين ( على بُعد 4397 كيلومترًا أو 2732 ميلًا ) بتردد 88.5 ميجاهرتز، ومحطة  WFRY في ووترتاون، نيويورك ( على بُعد 4890 كيلومترًا أو 3040 ميلًا ). كما استقبل ديفيد هاميلتون من كومنوك في أيرشاير ، اسكتلندا ، محطة CBTB-FM من باي فيرت، نيوفاوندلاند ولابرادور ، كندا، على تردد 97.1 ميجاهرتز في نفس اليوم. [ 11 ] [ 12 ]  
  • في 20 يوليو 2003، استقبل جوزيف نيميث، في جيور ، المجر، بث راديو TR3 ميراس على تردد OIRT FM 70.61  ميجاهرتز من أولي بالكان ، تركمانستان ، على بعد 1895 ميلاً أو 3050 كيلومتراً . [ 13 ]
  • في 6 يوليو 2004، سمح انفتاح كثيف وعالي الكثافة لـ MUF Sporadic-E لمايك بوجاي من إنفيلد، كونيتيكت ، [ 14 ] باستقبال قناة KATV A7 [ 15 ] على بعد 1176 ميلاً (1893 كم) من ليتل روك، أركنساس . [ 16 ] 
  • في 15 يونيو 2005، استقبل داني أوغليثورب في شريفبورت ، لويزيانا ، إشارة اختبار KBEJ-TV على القناة  A2، من فريدريكسبيرغ، تكساس ، عبر موجة E متقطعة  ، على مسافة قصيرة جدًا بالنسبة لهذا النمط من الانتشار: 327 ميلاً (526 كم) . [ 17 ] [ 18 ] 
  • في 26 يونيو/حزيران 2009، استقبل بول لوغان، في ليسناسكيا ، أيرلندا، إشارة متقطعة من نوع  E عبر المحيط الأطلسي على نطاق FM من ثماني ولايات أمريكية ومقاطعة كندية واحدة. وكانت أبعد إشارة تم استقبالها هي إشارة إذاعة WVAS بتردد 90.7 في مونتغمري، ألاباما ، على بُعد 6456 كيلومترًا (4012 ميلًا) . وقد تم تسجيل هذا الاستقبال وتأكيده لاحقًا من قِبل مذيع الأخبار في WVAS، ماركوس هايلز. [ 19 ]   
  • في 31 مايو 2010، استقبل مايك فالون، في شرق ساسكس بالمملكة المتحدة، إشارة عبر المحيط الأطلسي من المحطة الدينية "لا فوز دي لا لوز" [ 20 ] في سالفاليون دي هيغوي، وهي محطة إذاعية في جمهورية الدومينيكان على تردد 88.7 ميجاهرتز من الساعة 12:48 بالتوقيت العالمي المنسق لمدة 20 دقيقة تقريبًا على مسافة 4302 ميل (6923 كم) عبر نظام Sporadic-E متعدد القفزات. وقد تم تأكيد هذا الاستقبال عبر بريد إلكتروني من المحطة.  
  • في 24 نوفمبر/تشرين الثاني 2016، تمكن العديد من مستمعي الراديو في أستراليا ونيوزيلندا من الاستماع إلى محطات إذاعية من ولايات أسترالية أخرى، مما أدى إلى تداخل العديد من الإشارات الإذاعية. وقد اشتكى الكثيرون من هذا الأمر، قائلين إن العديد من محطاتهم الإذاعية المفضلة استُبدلت بمحطات أخرى من ولايات مختلفة. وفي وقت لاحق، أكدت هيئة الاتصالات والإعلام الأسترالية (ACMA) أن السبب في ذلك هو خلل متقطع  في البث. [ 21 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "  مرجع ومصادر حول مرض E المتقطع" . amfmdx.net . مؤرشف من الأصل بتاريخ 24-06-2007 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 03-07-2008 .
  2. 1 2 "استخدام انتشار الموجات المتفرقة E و Es في راديو الهواة » ملاحظات إلكترونية" . www.electronics-notes.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 أكتوبر 2023 . 
  3. ↑ هاريسون، روجر. "انتشار غبار النجوم المتقطع E" . مجلة هواة الراديو، المجلد 91، العدد 1، 2023.
  4. ↑ ماروياما، تاكاشي (2008). "الطاقة الكهربائية العابرة المتفرقة الناتجة عن النيازك كما استُنتجت من رصدات الأيونوسفير السريعة في خطوط العرض المتوسطة" . مجلة البحوث الجيوفيزيائية: فيزياء الفضاء . 113 (A9). Bibcode : 2008JGRA..113.9308M . doi : 10.1029/2008JA013362 .
  5. ↑ «من المتوقع أن تقرر لجنة الاتصالات الفيدرالية مكانة FM في الطيف الترددي حوالي الأول من مايو» . البث . 23 أبريل 1945. ص 20.  
  6. ↑ ميزوغوتشي، كان (JA1BK) (يونيو 2017). " موجة E القطبية على نطاق 6 أمتار - نمط انتشار غير مستغل بشكل كافٍ". QST . 101 (6): 41-42 . {{cite journal}}: صيانة CS1: الأسماء الرقمية: قائمة المؤلفين ( رابط )
  7. ↑ كريمر، رونالد. "تاريخ التلفزيون في جنوب أوريغون" . متحف الولايات الغربية للبث. مؤرشف من الأصل بتاريخ 12 يناير 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 أغسطس 2009 .
  8. ↑ "أخبار بريمفيلد" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2020-08-06 .
  9. ^ "Rijn Muntjewerff 1961–2005 TV DX" . صفحة Todd Emslie's TV DX . تم استرجاعه في 29 أغسطس 2005 .
  10. ↑ "مرحباً بكم في DX FM" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 12-04-2009.
  11. ↑ "ترانس أتلانتيك إف إم، 26 يونيو 2003" . www.dxradio.co.uk . 
  12. ↑ "Transatlantic FM 03" . 
  13. ↑ إشارة من 70.61 ميجاهرتز (mp3) . ucoz.hu (تسجيل صوتي). 
  14. ↑ "صفحة مايك الخاصة باستقبال البث التلفزيوني والإذاعي البعيد" . مؤرشفة من الأصل في 30 يناير 2008. تم الاطلاع عليها في 12 فبراير 2008 .
  15. ↑ "تجاوز النطاق E العالي" . صفحة مايك للتلفزيون والراديو FM DX . تم الاطلاع عليها في 26 أبريل 2005 .
  16. ↑ انظر E-skip# استقبالات E DX متقطعة ملحوظة
  17. ^ "KBEJ-2 عبر E s " . tvdxtips.com .
  18. ^ "التخطي الإلكتروني القصير" . www.tvdxexpo.com .
  19. ↑ "Transatlantic FM 09" . 
  20. ^ "لا لوز FM Higüey En Línea RD" . Radios.com.do (بالإسبانية) . تم الاسترجاع بتاريخ 29-01-2025 .
  21. ↑ "الموجة E المتقطعة تُسبب ظواهر غريبة لمحطات الراديو الأسترالية" . Radioinfo.com.au . 24 نوفمبر 2016. تاريخ الاطلاع: 26 نوفمبر 2016 . 

للمزيد من القراءة

  • ديفيز، كينيث (1990). موجات الراديو الأيونوسفيرية . مجلة الموجات الكهرومغناطيسية، المجلد  31. لندن، المملكة المتحدة: بيتر بيرغرينوس المحدودة / معهد المهندسين الكهربائيين. الصفحات 184-186 . ISBN  978-0-86341-186-1.
  • "عدد خاص عن الموجة  E المتقطعة". علوم الراديو . المجلد  7، العدد  3. 1972.
  • "عدد خاص حول التطورات الحديثة في فيزياء وكيمياء المنطقة E  ". علوم الراديو . المجلد  10، العدد  3. 1975.
  • استقبال موجات E المتقطعة في خطوط العرض المتوسطة  : مراجعة . استقبال موجات AM وFM عن بُعد (amfmdx.net) (تقرير). مؤرشف من الأصل بتاريخ 24-06-2007.
  • سميث، إرنست ك. (1957). الانتشار العالمي لـ  E المتقطع (تقرير). المكتب الوطني للمعايير . وزارة التجارة الأمريكية .
  • نيوبيك؛ ويست. انتشار موجات VHF - دليل لهواة الراديو . منشورات CQ.
  • " تقرير عن حدث التحول الرقمي للتلفزيون في 12 يونيو 2009" . tvdxexpo.com
  •  نظرة عامة على الموجة E المتقطعة . electronics-notes.com . الهوائيات والانتشار.