NVIS

NVIS (engelsk Near Vertical Incidence Skywave ) er et fenomen brukt til å etablere forbindelse i frekvensområdet kortbølge (HF) på korte avstander uten at fenomenet hoppe-over-sonen hindrer forbindelsen. Fenomenet blir særlig brukt i militært og paramilitært samband. En spesiell antenne med nesten vertikal elektromagnetisk utstråling gjør at avstanden mellom jordbølge og rombølge faller bort, og at en hindrer at den såkalte "hoppe-over-sonen" forstyrrer sambandet.

Jordbølgen er her blå, mens rombølgen er rød

Frekvenser og utbredelse

De mest pålitelige frekvensene for NVIS-kommunikasjon er mellom 1,8 og 8 MHz. Over 8 MHz begynner det å bli tvilsomt om man får forbindelse på denne måten, og nær 30 MHz er det nesten umulig. Brukbare frekvenser blir dikterte av lokale ionosfæriske forhold, og har en sterk systematisk avhengighet av geografisk plassering. Vanlige frekvensbånd som brukes i amatørradio på midtbreddegrader er 3,5 MHz om natten og 7 MHz i dagslys, men eksperimentelt bruk av 5 MHz foregår fremdeles. Militær NVIS-kommunikasjon foregår mest på frekvensene 2-4 MHz om natten og på 5-7 MHz i dagslys.

Optimale NVIS-frekvenser har en tendens til å være høyere mot tropene og lavere mot arktiske regioner. De brukbare frekvensene endres fra dag til natt, fordi sollys forårsaker at det laveste laget av ionosfæren, som kalles D-laget, øker i omfang, noe som forårsaker demping av lave frekvenser i løpet av dagen mens den maksimale bruksfrekvensen (MUF) som er kritiske frekvensen av F-laget stiger med større sollys.

NVIS er mest nyttig i fjorder og fjell fordi bruk av VHF- eller UHF-frekvenser er ineffektiv, eller når kommunikasjonsavstanden er utenfor 50 kilometer for jordbølger og mindre enn 300-1500 kilometer rekkevidde for rombølger i lav vinkel. Et annet interessant aspekt ved NVIS-kommunikasjon er at å bestemme retningen til senderen er vanskeligere enn for jordbølgekommunikasjon (dvs. VHF eller UHF). For kringkastere tillater NVIS dekning av et helt mellomstort land til mye lavere pris enn med VHF (FM), og dagtidsdekning som MW (AM) nattestid dekning er mulig til lavere pris og ofte med mindre forstyrrende støy.

Antenner

En typisk NVIS-antenne

Militært er NVIS mye brukt, og her er NVIS-antenna satt opp som et klesstativ rundt vogna

En NVIS-antennekonfigurasjon er en horisontalt polarisert (parallelt med jordens overflate) radiatorelement som er fra 1/20 bølgelengden ( λ ) til 1/4 bølgelengde over bakken. Optimal høyde er omtrent 1/4 bølgelengde, og høy vinkelstråling avtar bare litt for høyder opp til omtrent 3/8 av bølgelengden. Denne nærheten til bakken tvinger størstedelen av strålingen til å gå rett opp. Samlet antennevirkningsgrad kan økes ved å bringe jordledningen litt lengre enn antennen parallelt med - og rett under antennen. En kilde sier at en enkel jordledning kan gi antenneforsterkning i området 3-6 dB. En annen kilde indikerer 2 dB for en enkelt ledning og nesten 4 dB for flere jordledninger. Jordledninger er mer nyttige når man bruker lavere dipoler over fattige jordarter - uten at mye energi går til oppvarming av bakken.