Nell'intervallo di High Frequency (Alta Frequenza) e parzialmente in quello di Medium Frequency (Media Frequenza, attualmente da circa 1 MHz a 30 MHz), la propagazione aerea delle onde è affetta in gran parte dalla riflessione ionosferica, ed al variare della densità di ionizzazione atmosferica, deve variare anche la frequenza: ad una maggiore densità di ionizzazione deve corrispondere una frequenza più alta. Le variazioni di lunghezza di propagazione si verificano in base a fattori quali l'ora del giorno, l'anno, le macchie solari, nonché in base ad altre condizioni ionosferiche.



Seleziona giorno/notte cliccando con il mouse sull'icona notte/giorno in alto a destra e posiziona il mouse sulla nave a sinistra. Comparirà un'area verde, all'interno della quale potrà essere ricevuta la trasmissione della nave.

Durante il giorno, la riflessione delle onde di ritorno dalla ionosfera risultano più basse (strato E) quindi sono necessarie più onde per una lunga propagazione e di conseguenza bisogna utilizzare una maggiore frequenza. Di notte, le onde riflesse sono dello strato superiore F2, quindi solitamente basta una frequenza minore.

I dati relativi all'altezza della ionosfera sono forniti giornalmente da diversi osservatori. Il più noto osservatorio europeo è il National Observatory di Atene, in Grecia, che pubblica dati per il mondo intero (www.iono.noa.gr). All'interno del sito un operatore può trovare lo stato corrente dello strato dell'altezza (h) e della densità (f0).

L'angolo di riflessione (alpha) dipende sia dallo strato dall'altezza che dalla distanza (d) del punto di riflessione dalla terra o dal mare, e può essere calcolato utilizzando la seguente formula:

alpha = arc tg ((d/2)/h)

Quando si verifica una sola riflessione durante la propagazione, si parla di propagazione a salto singolo. Con l'aumentare della distanza di propagazione aumentano i salti, diminuisce la qualità di trasmissione ed aumenta l'energia richiesta. Quando è possibile bisogna usare il salto singolo (single hop).

Per raggiungere una determinata stazione (nave, RCC, ecc.) con un salto singolo, la comunicazione dovrebbe essere realizzata solamente all'interno dei limiti tra la LUF (Lowest Usable Frequency, Minima Frequenza Utilizzabile) e la MUF (Maximum Usable Frequency, Massima Frequenza Utilizzabile). La comunicazione ottimale è chiamata OTF (Frequenza di traffico Ottimale, Optimum Traffic Frequency), che è intorno all'85% della MUF. Visto che l'operatore radio non può scegliere una qualsiasi frequenza, ma solo quelle assegnate al trafico marittimo, bisognerebbe utilizzare la frequenza utilizzabile più vicina. MUF e OTF sono calcolate utilizzando la formula:

MUF=f0/cos (alpha)

OTF=MUF * 0.85

La LUF dipende dalla potenza del trasmettitore, e dalla sensibilità e sintonizzazione del ricevitore.

La distanza che il segnale percorre prima di raggiungere la terra è chiamata skip distance. C'è inoltre un'area compresa tra il limite della copertura delle onde terrene (ground wave) e la zona di riflessione, dove nessun segnale può essere ricevuto. Tale area è chiamata dead zone o skip zone. Per comunicare all'interno della skip zone bisogna ridure la frequenza.

In generale:

  • la MUF di giorno è superiore che di notte
  • la MUF d'estate è superiore che d'inverno
  • Se aumenta l'attività solare, aumentano MUF e OTF, mentre diminuisce la skip distance
  • Se diminuisce l'attività solare, diminuiscono MUF e OTF, mentre aumenta la skip distance

MF

Le onde terrene si propagano a tutte le ore, di giorno e di notte. L'area di servizio giornaliero di una stazione MF è determinata dalle caratteristiche delle modalità di propagazione delle onde terrene. Questo aspetto è influenzato dalla frequenza dell'onda portante e la conduttività efficace del terreno. Sul mare la conduttività è maggiore che sulla terra. La distanza dipende significativamente dalla potenza della stazione trasmittente. Tutte le stazioni nave registrate dovrebbero avere abbastanza potenza per poter raggiungere stazioni a terra a 150 miglia nautiche di distanza (requisito minimo per l'area mare A2)

Durante la notte un segnale è propagato come un onda aerea attraverso la ionosfera così come un'onda terrena. In questo modo la distanza di possibile comunicazione è maggiore. La riflessione dalla ionosfera causa quella che è chiamata skip distance, ma all'interno della propagazione MF, questa distanza è coperta dalle onde terrene, quindi non c'è skip zone.

Normalmente la nave usa il DSC per stabilire la connessione con altre stazioni. Per comunicazioni prioritarie (pericolo, urgenza, sicurezza) dovrebbe essere utilizzata la frequenza DSC 2187.5 kHz. Per le chiamate di routine invece (chiamate non prioritarie) va utilizzata la frequenza 2177 kHz per le chiamate da nave a nave, mentre per le chiamate da nave a terra va utilizzata la frequenza 2189.5 kHz (se è la nave a trasmettere) / 2177 kHz (se è la nave a ricevere).

Quando la connessione è stabilita, l'operatore radio dovrebbe sportarsi alle frequenze di lavoro. Per le comnuicazioni prioritarie (pericolo, urgenza, sicurezza) tramite radiotelefono dovrebbe essere utilizzata la frequenza 2182 kHz. Per comunicazioni di routine, l'operatore dovrebbe considerare la lista delle frequenze per le specifiche regioni MF (vedi appendice). Le comunicazioni nave/nave sono possibili alle frequenze 2045 kHz o 2048 kHz in regione 1, mentre per le regioni 2 e 3, le frequenze sono 2635 kHz o 2638 kHz. Per le comunicazioni nave/terra, la stazione di terra fornisce alla nave le frequenze di lavoro.

HF

Le comunicazioni HF sono sempre trasmesse tramite la ionosfera come propagazione di onde aeree. Lo stato della ionosfera è costantemente in variazione, primariamente a causa del ciclo quotidiano di giorno e notte. Durante la notte, le onde aeree ritornano sulla terra ad una distanza maggiore in quanto sono rifratte da uno strato più alto della ionosfera.

La comunicazione ideale avviene utilizzando la OTF (Frequenza Ottimale di Traffico), ma gli operatori nave sono limitati alle frequenze destinate al traffico marittimo. La lista ufficiale di tali frequenze è pubblicata nei libri ITU, ma anche in molte altre pubblicazioni, come ALRS vol. 1-6. Tali frequenze sono organizzate in bande. Tali bande sono chiamate bande a 4MHz, 6MHz, 8MHz, 12MHz, 16MHz, 18/19MHz, 22MHz e 25/26MHz. Tutte queste bande contengono frequenze per comunicazione vocale, oltre a quelle DSC ed altre frequenze (telex, telegrafia, ...). Per le comunicazioni prioritarie ci sono frequenze dedicate che si trovano fino alla banda a 16 MHz, in quanto sono sufficienti a coprire circa la metà del mondo

Quindi, l'operatore dovrebbe utilizzare la banda di frequenza più vicina alla OTF. L'esatta frequenza da utilizzare dipende dalla priorità della comunicazione (priorità/routine) e dal tipo di comunicazione (DSC, vocale, telex, ...). É fortemente raccomandato tenere la lista delle frequenze di priorità (vedi appendice) per navi non SOLAS in modo che sia chiaramente visibile nei pressi della stazione radio. Per le comunicazioni di routine nave/nave le frequenze di lavoro dovrebbero essere prese dalla lista (vedi appendice).

Tali frequenze sono disponibili anche nelle pubblicazioni della ALRS, ITU, ed altre. Nota: tali frequenze sono simplex. Per comunicazioni da nave a terra (duplex), le frequenze di lavoro sono già all'interno dei canali. Il numero dei canali va da 3 (YXX) a 4 (YYXX) dove Y o YY indica la banda MHz, mentre XX indica il numero progressivo all'interno della banda MHz. Per esempio: CH 603 indica il terzo canale all'interno della banda 6 MHz, mentre il CH 1210 indica il canale 10 all'interno della banda 12 MHz.

Those frequencies are available also in the publications published by ALRS, ITU or others. Note: these frequencies are simplex. For ship to shore (duplex) communications, the working frequencies are already inside the channels. The channel number is from 3 (YXX) to 4 (YYXX) figures where Y or YY means the Mhz band, while XX means consecutive number within the Mhz band. For example: CH 603 means third channel within 6 MHz band, while CH 1210 means tenth channel within 12 MHz band.

COME SCEGLIERE LA FREQUENZA

Quando l'operatore conosce la distanza dall'altra nave o dalla stazione di terra, deve calcolare la OTF, scegliere la banda di frequenza più vicina e poi trovare la frequenza appropriata. Quando l'operatore medio a bordo della nave non ha tutti i dati necessari a calcolare la OTF, questa molto spesso può essere stimata tramite l'esperienza. La seguente simulazione può essere utile per calcoli rapidi. Nota: i risultati non rappresentano alcuna situazione esatta, ma sono cifre arrotondate basate sull'esperienza.



Sostituisci una nave con un click del mouse in una località del planisfero, cambia la banda di frequenza e verifica il territorio accessibile dalla stazione della nave (verde semi-trasparente). Puoi verificare le condizioni in cui la nave si trova adesso posizionando il cursore del mouse sopra la nave. La linea verde di confine corrisponde al raggio massimo mentre la linea rossa corrisponde alla skip disstance. I rettangoli bianchi sono HF CRS.