¿Por qué las ondas EM con longitudes de onda más largas propagan distancias más largas?

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Las señales de radio

AM utilizan ondas portadoras que son bastante más largas que en el caso de FM. Sabemos que en el espacio libre tanto de alta como de baja frecuencia. Las señales de RF deberían tomar la misma distancia en el mismo período de tiempo.

Debe haber una razón por la cual, en la literatura, las ondas EM más largas (como en el caso de transmisión de AM) pueden viajar distancias más largas en comparación con las ondas más cortas (como en el caso de transmisión de FM).

¿Eso significa que "cuando usamos la misma potencia" en una aplicación del mundo real, las señales de los operadores de AM pueden viajar distancias más largas? ¿Las ondas portadoras de FM se propagarían distancias más largas como AM si se usara mucha más potencia? ¿O es solo porque las ondas de AM se pueden reflejar en la ionosfera y, por lo tanto, la transmisión de FM nunca se puede enviar tan lejos como de AM? ¿O es porque las ondas cortas son mucho más afectadas por la difracción?

    
pregunta user16307

2 respuestas

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La respuesta es la difracción y el hecho de que se necesitan objetos más grandes para bloquear las longitudes de onda más largas.

1 MHz, que se encuentra en el centro de la banda de AM comercial, tiene una longitud de onda de 300 m. En contraste, 100 MHz, que se encuentra en el centro de la banda de FM comercial, tiene una longitud de onda de solo 3 m.

300 m es lo suficientemente grande como para que las olas puedan difractar alrededor de algo del tamaño de una casa típica, por ejemplo. Sin embargo, la casa es mucho más grande que 3 m, por lo que bloqueará en gran medida la señal de 100 MHz, asumiendo que está hecha de un material que bloquea tales frecuencias. 1 MHz es mucho más capaz de "rellenar" alrededor de objetos del tamaño de una casa. A 100 MHz, obtienes muchas más zonas muertas locales y puntos calientes.

La diferencia real en la distancia de propagación en la superficie de la tierra se debe a la curvatura y la rugosidad de la tierra. Las ondas de 300 m pueden refractarse alrededor de las colinas y la curvatura general, mientras que las ondas de 3 m no lo son. Las olas más pequeñas son más "línea de visión" que las más grandes.

Por supuesto, todavía hay una gran diferencia entre las ondas utilizadas para la vista, alrededor de 500 nm, que las de la FM comercial, alrededor de 3 m. El término "línea de visión" para 3 m es, por lo tanto, un poco confuso, pero el efecto relativo a las ondas de 300 m es bastante real. Aún puede tomar una estación de 100 MHz incluso con la antena un poco por debajo del horizonte mientras la baliza visible en la parte superior de la antena está completamente bloqueada. Pero las ondas de 3 m se atenuarán más rápidamente que las ondas de 300 m a medida que el transmisor se encuentre más abajo del horizonte.

El rebote en la ionosfera NO es el problema en la mayoría de los casos. Es cierto que las ondas de 300 m pueden rebotar en la ionosfera en las condiciones adecuadas. Esto permite recoger estas estaciones significativamente fuera de su área de transmisión habitual. Sin embargo, el rebote de la ionosfera no es la razón por la cual el área de transmisión habitual es mayor en primer lugar.

    
respondido por el Olin Lathrop
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La atenuación atmosférica no es lineal en todo el espectro de frecuencias. Por lo tanto, las ondas de diferentes frecuencias pueden viajar diferentes distancias antes de que la relación señal a ruidos sea baja.

Además, las frecuencias de AM se reflejan en las capas superiores de la atmósfera y, por lo tanto, pueden "doblarse" alrededor de la tierra.

    
respondido por el Rasmus B. Sorensen

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