propagación troposférica

La propagación troposférica describe la propagación electromagnética en relación con la troposfera . El área de cobertura de un transmisor de radio VHF o UHF se extiende hasta justo más allá del horizonte óptico , punto en el que la intensidad de las señales comienza a disminuir rápidamente. Los usuarios que viven en una zona de recepción con una cobertura tan limitada notarán que, bajo ciertas condiciones, las señales débiles, normalmente enmascaradas por el ruido, aumentan su intensidad, permitiendo una recepción de calidad. Estas condiciones están relacionadas con el estado actual de la troposfera .

Las señales propagadas por la troposfera viajan en la parte de la atmósfera adyacente a la superficie y se extienden hasta unos 8 km (25 000 pies). Por lo tanto, estas señales se ven directamente afectadas por las condiciones meteorológicas que se extienden a lo largo de cientos de kilómetros. Durante un período de tiempo anticiclónico cálido y estable (es decir, alta presión ), las señales generalmente débiles de transmisores distantes mejoran su intensidad. Otro síntoma durante estas condiciones puede ser la interferencia con el transmisor local, lo que resulta en interferencia de canal , generalmente líneas horizontales o una imagen flotante adicional en las transmisiones analógicas y cortes en las transmisiones digitales. Un sistema de alta presión estable proporciona las condiciones características para una propagación troposférica mejorada, favoreciendo en particular las señales que viajan a lo largo del patrón de isobaras predominante (en lugar de a través de él). Estas condiciones meteorológicas pueden ocurrir en cualquier momento, pero generalmente los meses de verano y otoño son los mejores períodos. En ciertas ubicaciones favorables, la propagación troposférica mejorada puede permitir la recepción de señales de televisión de ultra alta frecuencia (UHF) hasta 1600 km (1000 millas) o más. 

Las características observables de estos sistemas de alta presión suelen ser días despejados y sin nubes, con poco o ningún viento. Al atardecer, la atmósfera superior se enfría, al igual que la temperatura de la superficie, pero a ritmos diferentes. Esto genera un límite o gradiente de temperatura que permite la formación de una inversión térmica ; un efecto similar ocurre al amanecer. Esta inversión térmica permite la propagación de señales de muy alta frecuencia (VHF) y ultra alta frecuencia (UHF) mucho más allá del alcance normal del horizonte radioeléctrico .

La inversión térmica reduce eficazmente la radiación de onda ionosférica de un transmisor; normalmente, las señales VHF y UHF se propagan al espacio cuando alcanzan el horizonte, ya que el índice de refracción de la ionosfera impide su retorno. Sin embargo, con la inversión térmica, la señal se refracta en gran medida más allá del horizonte en lugar de continuar su trayectoria directa hacia el espacio exterior .

La niebla también produce buenos resultados en la troposfera, nuevamente debido a los efectos de inversión térmica. La niebla se produce durante periodos de alta presión, y si estas condiciones dan lugar a una extensa franja de niebla con cielo despejado por encima, se producirá un calentamiento de la capa superior de la niebla y, por lo tanto, una inversión térmica. Esta situación suele darse al anochecer, persiste durante la noche y se disipa con el amanecer en un periodo de entre 4 y 5 horas.

La propagación por conductos troposféricos es un tipo de propagación de radio que suele ocurrir durante periodos de tiempo estable y anticiclónico. En este método de propagación, cuando la señal encuentra un aumento de temperatura en la atmósfera en lugar de la disminución habitual (conocida como inversión térmica), el mayor índice de refracción de la atmósfera provoca que la señal se curve. La propagación por conductos troposféricos afecta a todas las frecuencias, y las señales amplificadas de esta manera suelen viajar hasta 1300 km (aunque algunas personas han recibido señales "tropo" a más de 1600 km). Además, con la curvatura troposférica, no es raro recibir señales estables con buena intensidad a más de 800 km de distancia cuando el índice de refracción de la atmósfera es bastante alto.  

La propagación troposférica de señales de radio y televisión es relativamente común durante los meses de verano y otoño, y es el resultado del cambio en el índice de refracción de la atmósfera en el límite entre masas de aire con diferentes temperaturas y humedades . A modo de analogía , se puede decir que el aire más denso a nivel del suelo ralentiza el frente de onda un poco más que el aire enrarecido de las capas superiores, imprimiéndole una curva descendente en su trayectoria.

La formación de conductos atmosféricos puede ocurrir a gran escala cuando una gran masa de aire frío es invadida por aire cálido. Esto se denomina inversión térmica , y el límite entre las dos masas de aire puede extenderse 1600 km o más a lo largo de un frente meteorológico estacionario . 

Las inversiones térmicas se producen con mayor frecuencia en las zonas costeras que bordean grandes masas de agua. Esto se debe al movimiento natural de aire frío y húmedo hacia la costa poco después del atardecer, cuando el aire del suelo se enfría más rápidamente que las capas superiores de la atmósfera. Este mismo fenómeno puede ocurrir por la mañana, cuando el sol naciente calienta las capas superiores.

Aunque ocasionalmente se ha observado la propagación por conductos troposféricos hasta los 40  MHz, los niveles de señal suelen ser muy débiles. Las frecuencias superiores a 90  MHz generalmente se propagan con mayor facilidad.

Las zonas montañosas elevadas y el terreno ondulado entre el transmisor y el receptor pueden constituir una barrera eficaz para las señales troposféricas. Idealmente, una trayectoria terrestre relativamente llana entre el transmisor y el receptor es óptima para la propagación por conductos troposféricos. Las trayectorias marítimas también suelen ofrecer mejores resultados.

En ciertas partes del mundo, especialmente en el mar Mediterráneo y el golfo Pérsico , las condiciones de propagación por conductos troposféricos pueden establecerse durante muchos meses del año, de manera que los espectadores reciben regularmente señales de buena calidad a distancias de hasta 1600 km (1000 millas) . Estas condiciones suelen ser óptimas durante los veranos calurosos y estables. 

La propagación por conductos troposféricos sobre el agua, particularmente entre California y Hawái , Brasil y África , Australia y Nueva Zelanda , Australia e Indonesia , el estrecho de Florida y Baréin y Pakistán , ha generado recepción de VHF/UHF con alcances de entre 1000 y 3000 millas (1600 y 4800  km). Se construyó una estación de escucha estadounidense en Etiopía para aprovechar la propagación por conductos de señales provenientes del sur de Rusia.

Las señales troposféricas presentan un ciclo lento de atenuación y, ocasionalmente, generan señales lo suficientemente fuertes para la reproducción estéreo sin ruido , la recepción de datos del Sistema de Datos de Radio (RDS) y la sincronización estable de transmisiones de HD Radio en FM , imágenes de TV en color sin ruido o recepción estable de DTV, así como recepción estable de radio DAB . Con DVB-T, también permite una amplia SFN , siempre que los dos transmisores se encuentren dentro de un intervalo de guarda, casi equidistantes del receptor y sincronizados. Sin embargo, si no están sincronizados ni equidistantes, interferirán entre sí.

Prácticamente toda la recepción de televisión digital a larga distancia se produce por propagación troposférica (debido a que la mayoría, aunque no todas, las estaciones de televisión emiten en la banda UHF ).

"El DXing es el arte y la ciencia de escuchar estaciones distantes." ^{[ 1 ]} La ARRL, asociación de radioaficionados, mantiene la lista de récords de distancia de América del Norte, que incluye resultados tropo.

• El 18 de octubre de 1975, Rijn Muntjewerff, Países Bajos , recibió el canal UHF E34 de Pajala , Suecia , a una distancia de 1.150 millas (1.851 km) . ^{[ 2 ]} 
• El 13 de junio de 1989, Shel Remington, de Keaau , Hawái , recibió varias  señales de FM de 88 a 108 MHz procedentes de Tijuana , México , a una distancia de 2536 millas (4081 km) . ^{[ 3 ]} 
• A lo largo de la década de 1990, Fernando García, ubicado en lo que podría considerarse una ubicación troposférica ideal para DX cerca de Monterrey , México , recibió numerosas estaciones a más de 1000 millas (más de 1600 km) a través de propagación troposférica, tanto sobre el Golfo de México como más allá de tierra firme. Entre sus recepciones se encuentran WGNT-27 de Portsmouth, Virginia , a una distancia de 1608 millas (2588 km) y la estación de baja potencia ( LPTV ) W38BB de Raleigh, Carolina del Norte , a una distancia de 1460 millas (2350 km) ^{[ 4 ].}  
• El 11 de mayo de 2003, Jeff Kruszka, residente del sur de Luisiana , recibió algunas señales de televisión digital UHF a más de 800 millas de distancia. La más lejana fue la de WNCN-DT , canal 55, Goldsboro, Carolina del Norte , a una distancia de 835 millas (1344 km) (en ese momento, el récord para televisión digital UHF). ^{[ 5 ]} 
• El 9 de diciembre de 2004, el aficionado polaco a la radio de larga distancia Maciej Ługowski recibió las estaciones de televisión británicas Channel 5 (en UHF ch.37 desde el transmisor de Croydon) y BBC2 (UHF ch.46 desde el transmisor de Bluebell Hill) cerca de Varsovia, Polonia, a 1466 kilómetros (911 millas) y 1427 kilómetros (887 millas) , respectivamente. ^{[ 6 ]}  
• El 15 de octubre de 2006, un aficionado alemán a la radio de larga distancia conocido en YouTube como EifelDX recibió el Norge Mux en el canal E58, transmisor de Oslo, con una distancia de 1085 kilómetros (674 millas) . ^{[ 7 ]} 
• En la noche del 19 de junio de 2007 y en las primeras horas de la mañana del 20 de junio de 2007, tres radioaficionados de larga distancia (DXers) en el este de Massachusetts , Jeff Lehmann, Keith McGinnis y Roy Barstow, recibieron señales de FM del sur de Florida vía tropo. Los tres registraron WEAT 104.3 West Palm Beach , Florida , y WRMF 97.9 Palm Beach , Florida , a distancias de alrededor de 1200 millas (1931 km) , y Barstow registró WHDR 93.1 Miami , Florida , a una distancia de 1210 millas (1947 km) . ^{[ 8 ]}  
• El 17 de diciembre de 2007, el radioaficionado polaco Maciej Ługowski recibió la señal de BBC Radio Scotland en 93,7  MHz desde el transmisor de Keelylang Hill ( Islas Orcadas ), cerca de Varsovia, Polonia, a una distancia de 1706 km (1060 millas) . La recepción de BBC Scotland continuó durante los dos días siguientes. ^{[ 9 ] [ 10 ]}  
• El 3 de noviembre de 2008, el radioaficionado sueco Kjell Jarl SM7GVF contactó con el radioaficionado ruso RA6HHT.
  a una distancia de 2315 km (1438 millas) en 144 MHz. ^{[ 11 ]}  
• El 23 de abril de 2009, un aficionado a la radio de larga distancia del área de San Antonio recibió la señal digital de WFTS-TV 28 desde Tampa, Florida , a una distancia de 995 millas (1601 km) . ^{[ 12 ]} 
• En la noche del 24 de agosto y la tarde del 25 de agosto de 2009, un aficionado a la recepción de larga distancia (DX) en Burnt River, Ontario , Canadá , recibió varias estaciones de radio FM vía tropo de Arkansas , Illinois , Iowa , Kansas , Michigan , Missouri , Ohio , Oklahoma , Pensilvania y Wisconsin . ^{[ 13 ]}
• El 28 de septiembre de 2016, Jürgen Bartels, en Süllwarden, al norte de Alemania, estableció un nuevo récord europeo de DX en FM troposférica al recibir la emisora ​​española RNE5TN en 93,7  MHz desde el transmisor de Santiago de Compostela/Monte Pedroso a una distancia de 1715 km (1066 millas) . ^{[ 14 ]}  
• Los días 27 y 28 de septiembre de 2017, varios radioaficionados de larga distancia (DXers) del noreste de Europa observaron una propagación por conductos extrema en la banda de radiodifusión VHF. La mayor distancia la alcanzó Łukasz K. en Tomaszów Mazowiecki, Polonia, quien informó de señales del transmisor de Kolari, en el norte de Finlandia, a 1798 km (1117 millas) . ^{[ 15 ]}  
• El 10 de octubre de 2018, el DXer ucraniano Vladimir Doroshenko (MrVlaDor) recibió una señal del transmisor danés Holstebro/Mejrup en Dnipro a una distancia de 1960 km (1220 mi) . ^{[ 16 ]} Esto establece un nuevo récord de DX FM tropo para Europa. Al mismo tiempo, los DXers de FM en Polonia recibieron estaciones de radio FM de Moscú por primera vez a través de la troposfera a distancias de 1100 kilómetros (684 mi) a 1300 kilómetros (808 mi) .    
• El 16 de julio de 2023, un aficionado australiano a la recepción de señales de televisión UHF conocido en YouTube como VK2KRR recibió señales de televisión UHF desde Port Pirie en The Rock Hill en Nueva Gales del Sur, a una distancia de 860 km (530 millas) . ^{[ 17 ]} Esto finalmente establece un nuevo récord de recepción de señales de televisión digital UHF troposféricas para Australia.  

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