Elektrik Mühendisliği · Sayı 399 · 1996 / 4

HF BANDINDA İLETİŞİMİN ÖZELLİKLERİ

Haberleşme, telekomünikasyon ve yayıncılık Teknik / bilimsel makale

Yıl
1996
Sayfa
2
Okuma süresi
8 dk
Görüntülenme
0

Konu

Haberleşme, telekomünikasyon ve yayıncılık

İlgili: Mühendislik eğitimi

Anahtar kelimeler

  • HF bandı
  • iyonosfer
  • gök dalgası
  • yer dalgası
  • radyo yayılımı
  • askeri iletişim

Özet

HF (Yüksek Frekans) bandının teknik özellikleri, iyonosferden yansıma yoluyla uzun mesafeli iletişim mekanizması, sivil ve askeri kullanım alanları ile iyonosferin katmanlı yapısı ayrıntılı olarak ele alınmaktadır.

Tam metin

Metin PDF'ten otomatik çıkarılmıştır; tablo, şekil ve formüller eksik ya da hatalı olabilir. Özgün dizgi için PDF'e bakın.

Çöp yakmalı sistemin en önemli kısmı, çöplerin gönderilmeye başlandığı kısım ile kalıntıların atıldığı aşağıya doğru eğilimli olan ateş ızgaralardır. Bu kısım sabit veya hareket eden çubuklardan oluşmuştur.

Hareketli kademeler. ızgaranın eğimine karşı bir doğrultuda ilerler. Böylece ya nan çöplerin devamlı karıştırılması ve döndürülmesi ile ızgaranın başına doğru itilirler. Izgara üzerinde aynı anda kuru manın, ateşlemenin ve yakmanın yer al dığı çok yoğun bir ateş oluşur. Gaz kanalı, temizlenmiş ve filtre edil miş olan gazı 100 nı'lik bir baca yolu i le temiz gaz olarak yakın bölgedeki yer leşim birimlerini etkilemeyecek şekilde dışarı atar. Bu santralin gelirinin yüzde 50"lik bir kısmı elektrik satışından gel mesine karşın, asıl başarı Londra'nın değişik bölgelerinden gelen çöplerin uygun şekilde değerlendirilmesidir. Ülkemizdeki hızlı nüfus artışı ve büyük şehirlere olan göçler, ileride çöpleri ata bileceğimiz boş alanları bulmanın zorlaşacağını açıkça göstermektedir. Büyük şehirlerimizin çevresinde oluşan çöp dağlan ile yaşam bölgelerinin ayrıl ması bir zorunluluk haline gelmiştir. Bu durumda, çöplerle başa çıkmanın iki yo lu gözükmektedir; çöplerin yakılarak e lektrik üretimi ve çöp alanlarında çöple rin gerekli standartlar çerçevesinde gö mülüp üstü kapatılarak, oluşan metan gazından elektrik üretilmesi. Atıkların değerlendirilmesi ile kurula cak olan güç santrallerinin birinci ama cı elektrik üretimi değildir. Esas amaç çöplerin insan sağlığına zarar vermesi ve büyük toprak parçalarını işgal etme sini önlemektir.

Gelişmiş ülkelerde, hükümet politikala rı ile özel sektöre bu santrallerin inşa e dilmesi için teşvikler verilmesinin ö nemli olduğu görülmüştür. Bu politika ların üretilmesinde özellikle bu tür sant rallerden üretilen elektriğe daha özel bir fiyat uygulanması ve 20 veya 30 yıl gi bi uzun dönemli sözleşmelerin yapılma sı bu teşviklerin başında gelmektedir.

Yrd. Doç. Dr. Engin Eşiyok. i e Dergisi Temmuz 1996 sayısında çıkan "Çöpten Enerji Üretimi" yazısından derlenmiştir.

ııF BUUUııI iınipiı

4i/ı 11 IKI 11: h ı

Erkan Af acan1, Serap Haşimoğlu1, Erdem Y azgan1, Turgay Ça k ı m a 2, Elvan Boratav ve

Ahmet Hicabi Erdinç 1) Hacettepe Üniversitesi, 2) TRT, 3) Telsiz

Genel Müdürlüğü (TGM)

Giriş 3 30 MHz aralığında yer alan HF (High Frequency) spektrunuı pek çok ticari ve askeri uygulamada kullanıl maktadır. Bütün kullanıcılara açık olan radyo uzayında iletim ulusal ve ulusla rarası düzenlemelerle denetim altına a lındığı gibi dünya çapında bir iletişim ortamı olan HF spektrumu da. ITU (Uluslararası İletişim Birliği) tarafından geliştirilen uluslararası radyo düzenle melerine konu olmuştur. Bunlar HF bandında radyo spektrumunun kullanı mına ve tahsisine ilişkin düzenlemelerdir. HF bandında frekans tahsisi servis türü ne göre yapılmaktadır. Bu servisler şun lardır: sabit noktalar arasında noktadan noktaya radyo iletişimi; sabit istasyon larla gezgin (mobil) istasyonlar arasın da, kara istasyonları ile uçaklar arasın da, sahil istasyonları ile gemiler arasın da bilgi iletimi. HF spektrumunun geniş bir bölümü ge nelde uluslararası radyo ve telgraf için kullanılan sabit noktadan noktaya ileti

şime ayrılmış durumdadır. HF Bandının Önemi Nedir? Neden HF? ELF'den (3O 3OOH/) VHF'ye (30 300MH/) kadar pek çok radyo frekans bandı. atmosferden yansıyabilir. Öyleyse neden HF bandı birincil gök dalgası bandıdır'.' Bunun nedeni HF bandının atmosferik gürültü, pratik an ten verimliliği ve iletişim mesafesi ara sında optimum uzlaşmayı sağlayan band olmasıdır. Atmosferik gürültü fre kans azaldıkça artar. HF bandından da ha düşük frekanslarda atmosferik gürül tü HF'e oranla daha fazladır. Anten ve rimliliği anten küçüldükçe anten boyut larına üstel biçimde bağlı olarak azalır. ELF bandında verimli çalışması istenen bir çeyrek dalgaboyu antenin uzunluğu 2500 km olmalıdır.

Orta dalga (MF. 3OOKHz 3MHz) fre kansları gündüz çok yoğun soğurulma ya maruz kalır. Orta dalgadan daha dü şük frekanslarda da bir kaç ses kanalın dan daha fazlasını taşımak için yeterli bant genişliği yoktur. 30 MHz/den daha yüksek frekanslar normalde iyonosfer den yansımazlar. VHF baııdındaki fre kanslar ancak çok seyrek görülen spora dik koşullarda 1800 km'ye kadar yansıyabilirler. Yine VHF bandında meteor yansımaları düşük hızlı veri için güvenilirdir ancak bu iletim ortamı da 1800 km ile sınırlıdır. VHF bandı frekansları esas olarak di rekt görüş çizgisi iletimi ile sınırlıdır. Tüm pratik amaçlar açısından UHF (3OO 3OOOMHz) yalnızca görsel bağlan tı varsa başarılı biçimde kullanılabilir. Daha yüksek frekanslara oranla fiziksel engellerin gölgeleme etkisine daha az maruz kalan HF sinyalleri kar. sis ve yağmurda da daha az zayıflar. VHF bandını ya da troposferik yayılma tek niklerini kullanarak çalışan uzun mesa fe iletişim sistemleri son derece yönlü, dar bant antenler kullanırlar. Troposferik saçılma linklerinde bu an tenler pahalıdır, büyüktür ve uygun bir konuma yerleştirilmeleri gerekir. Buna karşın HF cihazları genellikle düşük fi yatlıdır ve sabit ya da gezgin olarak.dik katli bir yer seçimi gerekmeksizin. çok çabuk kurulabilir. İsteğe bağlı olarak yönlü ya da yönsüz olabilen HF antenle ri geniş bant olabileceği gibi belirli bir frekansta da (dar bant) çalışabilir.

HI; bandı, u/un mesafeli ileticimi sağla kuvvetlerin kullandığı HF sistemi ekva nin çıkış gücüne bağlı olarak. \er dalga

yabilecek biçimde iyonosterden yansı tordan kutuplara kadar değişen geniş bir sı ile 140 km'ye kadar iletişim sağlana

yan en yüksek frekans bandıdır. HF bölgedeki yayılma koşullarına uyum bilir. Bazen 4MH/"in altındaki frekans

bandında düşük frekans bantlarına oran sağlamalıdır. Genelkurmayla, dünyanın larda 160 km'ye kadar çıkabilir, ancak

la yansıma çok daha fazla değişmekte çeşitli yerlerine dağılmış askeri kuvvet sistem frekansı arttıkça sinyal aşırı de

ve bu da HF bandında çalışan sistemle ler arasında stratejik iletişim kanalı ola recede zayıflamaya uğrar. Yer dalgası,

rin performanslarının daha az öngörüle rak HF linkleri de kullanılmaktadır.

deniz üzerinde karaya "oranla daha az

bilir olmasına yol açmaktadır. HF ban HF radyo sistemi, savaş zamanı, daha zay ıflamaya uğrar.

dında daha düşük frekanslara oranla da çok. asıl telefon devrelerinin işlevsiz HF yayılmasında, yer dalgası ve gök

ha küçük antenler gerekir ve daha fazla kalması durumunda, yüksek öncelikli dalgası mekanizması ile yayılan sinya

anten verimliliği sağlanabilir. Yine gü ses ve telgraf trafiği taşıyan sabit nokta lin şiddetine bağlı olarak üç farklı bölge

rültü düzeyi daha düşük frekanslara o ranla daha aşağıdadır.

Sivil Kullanım Alanları HF bandı, sivil ve diplomatik iletişim gereksinmelerini karşılamak üzere yay gın biçimde kullanılmaktadır. Sabit ser visin esas kullanıcıları telefon işletme leri ve özel şirketlerdir. HF bandı, alter natif servislerin olmadığı uzak ve izole bölgelerle iletişim kurmada önemli bir araçtır. Bir uydu sistemi kullanılmadığı sürece uzun mesafeli iletişim HF ile olanaklı

dan noktaya iletişim, düşük trafik

yoğunluğu

dolayısıyla

telefon

devresinin kurulmadığı yerlerde sabit

noktadan noktaya iletişim, sabit istas

yonlarla taşınabilir sığmaklar arasında

iletişim, sabit istasyonlarla gezgin dev

reler arasında iletişim, özellikle UHF a

ğının ulaşamadığı yerler arasında gez

gin gezgin iletişim gibi taktik uygula

malarda kullanılır.

Genel olarak savaş, alanında uydu ileti

şimini kullanmak oldukça pahalıdır.

Uyduların korunmasız olması da bir di

ğer sakıncadır.

söz konusudur, i) Kısa mesafelerde di key kutuplanma için yer dalgası baskın dır. Yatay kutuplanma için sezilebilir bir yer dalgası görülmez, ii) Orta ve u zun mesafelerde, dikey kutuplanma için gök dalgası baskındır. Yatay kutuplan ma için gök dalgası her mesafede bas kındır, iii) Ara mesafelerde ya yer ve gök dalgası birlikte gözlenebilir ya da yer dalgasının ihmal edilebilir olduğu ve de eök dalgasının erişemediği bir sessiz bölge oluşabilir. Bu bölgelerin o luşması sinyal frekansına ve iyonosferin durumuna bağlıdır.

dır. Ülke başkentleriyle büyükelçilikler arasındaki iletişim HF bandında sağla nır. HF radyo cihazı genellikle büyükel çilik binasında bulunur ve anten de bi nanın çatısına yerleştirilir. Ticari uçaklar ve gemiler de HF bandını yaysın biçimde kullanmaktadır. Sahil istasyonları ile gemiler arasındaki iletişim HF bandında sağlanır. Sahil bölgelerinde yer dalgası modu çok uzun mesafelerde iletişime olanak sağlar: gemiler de dünyanın diğer ucundan sa hil istasyonlarıyla gök dalgası kullana rak iletişim kurarlar. HF bandının amatör kullanım için ayrı lan kısmı da hemen her zaman yoğun bir trafiğe tanık olur.

Deniz Kuvvetleri, gemilerle sahil ara sındaki iletişimde HF yayını kullan maktadır. Uzak mesafelerde uçaklarla olan iletişimde de HF gök dalgası kulla nılır. Hava Kuvvetleri HF yer hava ile tişimini bir dizi işlevsel rolde de kullanır.

HF Bandında Yayılmanın Özellikleri HF bandında yayılma, kısa mesafeler dışında (tipik olarak 150 knVden daha az), radyo dalgalarının dünya atmosferi nin iyonlaşmış katmanlarından yansı masına dayanır. Düşük güçle gönderilen bir radyo sinyali bile uygun iletim fre kansı kullanıldığında son derece uzun mesafelere erişebilir. Günün saati, mev sim, güneş lekelerinin sayısı, yolun u zunluğu ve yönü gibi bir dizi faktör ya

İyonosferin Yapısı Radyo dalgalarının yayılmasında önem li bir rol oynayan iyonosfer. dünya at mosferindeki çeşitli iyonlaşmış katman lardan oluşur. Bu katmanlardaki serbest elektronlar radyo dalgalarını etkilemek tedir. İyonosferdeki iyonlaşmanın esas kaynağı güneşten gelen ınor ötesi ışıma ve X ışınlarıdır. Farklı yüksekliklerdeki iyonlaşma oranı güneş ışımasının şid detine ve nötr atmosferik gazların iyon laşma verimliliğine bağlıdır. Güneş ı şınlarının iyonlaştırma yeteneği bu ışın ların atmosferde izlediği yolun uzunlu ğuna ve ışınların atmosfere giriş açısına bağlıdır.

İyonosferin katmanları kabaca D. E ve

Askeri Kullanım Alanları Askeri kmveller. HF bandını hem stra tejik hem de taktik iletişimde birincil ya da yedek iletişim ortamı olarak yaygın biçimde kullanmaktadırlar. Her ne ka dar bazen askeri iletişimde yer dalgası i letimi kullanılsa da iletim trafiği büyük ölçüde gök dalgası üzerinden yürütülmektedir.

Askeri iletişim sistemlerinin tekrarlı ko mut yayını gibi basit ya da güvenilir şif reli sayısal iletişim gibi karmaşık gerek sinmeleri vardır. Dünya çapında operas von vürütmesi eerekebilecek olan askeri

yılma yolunun durumunu ve işletim fre kansının seçimini etkiler. Uzun mesafe linklerinde eğik açı ile HF anteninden çıkan gök dalgası iyonoster den yansır. Radyo sinyali, yayılma sıra sında, enerjinin dağılması, verici ve alı cı antenin kutuplanma uyumsuzluğu, elektron çarpışmaları dolayısıyla iyo nosferde enerjinin soğurulması. iyonos ferik düzensizliklerin neden olduğu sa çılma gibi mekanizmalarla enerji kaybı na uğrayabilir. HF bandında bir diğer yayılma modu yer dalgasıdır. Arazi yapısına ve verici

F olmak üzere üç tanedir. D katmanı 50 90 km. E katmanı 90 130 km F katmanı 130 600 km arasındadır. D katmanı ge celeyin hemen hemen ortadan kalkar. D katmanında çok sayıda yüksüz parçacık vardır ve elektron çarpışma frekansı çok yüksek olduğundan D katmanının için den geçmekte olan radyo dalgalan ciddi bir zayıflamaya maruz kalırlar. E taba kasındaki iyonlaşma oianı güneş ışınla rının geliş açısına bağlıdır. E tabakası gündüz saatlerinde 2000 km'ye kadar ci lan mesafelerdeki haberleşmede önemli bir rol oynar. E tabakasındaki iyonlaş