2 米和 6 米波段的遠距離業餘無線電通信主要依賴於突發 E 層,它使得 2 米波段可以進行四五千公裡的遠距離通信,6 米波段可以進行全球通信,當然,這樣的傳播機會非常少。
Es 層(SporadicE layer)產生在距地面約 110km 的高空,其高度屬於 E 層,由於其產生和消失都沒有規律,不可預知,於是被稱為稱突發 E 層,簡稱 Es 層。
一般的 Es 層是由斑狀電離雲組成的大小約為 200km,厚度為 0.5-2km 的不規則結構。不同的 Es 層,能夠反射的最高頻率不同。Es 層一般只有數小時壽命,而且在不斷移動中。局部地區產生的 Es 層的壽命更短,僅有一小時左右,因此利用 Es 層進行通信必須抓緊時機,儘量簡短。通信會隨時中斷,中斷了也沒啥關係,畢竟我們是業餘無線電愛好者,我們繼續尋找機會。
我們都知道短波遠距離通信依靠電離層進行反射,而 VHF 以及以上頻率的電波將會穿透電離層。Es 層也屬於電離層,而它在某些時候可以反射 VHF 波段的電波。業餘無線電愛好者利用 Es 層能夠反射 VHF 電波的特性,進行遠距離的 VHF 通信。
Es 層可大致分為三類:包括穩定地沿赤道擴展的 Es 層,在兩極地區發生的極光 E 層,在溫帶地區發生的 Es 層。
其中溫帶地區發生的 Es 層,厚度約為 200~ 500m。其形狀不規則,有時會同時出現多個 Es 層,其發生季節主要集中在夏季。在一天中,上午十點左右和傍晚前後出現兩個峰值。另外,根據測定,Es 層的移動速度約為 60m/sec,可用於通信的時間非常短。
當 Es 層出現時,本來穿透電離層的 VHF 波段的電波被反射回地面,一次反射距離可達 2600km,二次反射距離可達 4000km。但是 144MHz 以上的電波一般會穿透 Es 層,能反射 144MHz 以上電波的 Es 層極少發生。
Es 層是很少出現的,CW 模式經常使用 144.000MHz-144. 100MHz。SSB 模式使用 144. 100MHz-144.500MHz之間,遠距離通信常使用 144. 100MHz~ 144.200MHz 之間的頻率。
國內 U/V 段的單邊帶模式應用非常少,從一開始接觸業餘無線電我們多數都使用 FM 模式,包括中繼和直頻通信。當然,這是最好的開端,中繼給了我們使用手臺就能通聯很多很遠電臺的可能。FM 模式的設備非常容易買到,價格便宜,可選擇的設備也是非常多。我們也經常使用FM模式在直頻通聯,當然難度比中繼要大得多。
想要進行遠距離通聯,FM 實在不是好方式。U/V 段的遠距離通聯記錄都是使用 SSB,CW 和數據模式創造的。使用相同的功率,相同的天線,當 FM 信號完全被噪聲淹沒的時候,SSB 信號依然清晰可辨。差距是多少呢?大概是 10 dB 或者更多,在 S 表上體現為 2 格左右。換句話說,使用 SSB 模式相當於給使用 FM 模式更換了一支增益高出之前 10dB 的天線,或者其效果相當於增加了 10 倍功率。
SSB 的優勢如此之大,我們為什麼不選擇使用 SSB 模式呢?SSB 的電路比 FM 要複雜的多,設備價格也是貴了許多。但是作為一個有上進心,想要通聯更遠的業餘無線電愛好者,我們首選的語音模式是 SSB 。當然 CW 模式優勢更大,但是 CW 學習起來稍微複雜一些。
目前很多擁有全段全模式電臺的朋友,甚至都沒有嘗試過 U/V 段的 SSB 和 CW 模式。我們缺少這樣的應用場景,SSB 應用基本上限於業餘衛星和為數不多的 VHF 比賽。希望越來越多的愛好者可以加入到 U/V 段 DX 通聯的行列中來,利用突發 E 層,大氣波導,通聯更多更遠的電臺。