Tropo Nedir?

İlk yazılarımı yazdığım dönemde, görüş hattının ötesinde duyduğumuz VHF sinyallerini kısaca “tropo” diye anlatmıştım. Günlük konuşmada bu kullanım hâlâ yaygın. Ancak tropo yayılımının içinde, birbirinden farklı birkaç mekanizma var. Bu yazıda bir güncelleme yaparak bunları ayırmaya çalışacağım.

Önce en önemli noktayı söyleyeyim: VHF sinyalleri normalde gökyüzündeki sıcak ve soğuk hava katmanlarından bir aynadan yansır gibi yansımaz. Atmosferin sıcaklığı, basıncı ve nemi yüksekliğe ve yatay mesafeye göre değişir. Bu değişimler havanın radyo dalgalarını kırma biçimini etkiler. Ortaya çıkan koşullara göre sinyal biraz daha uzağa ulaşabilir, bir atmosferik tabaka içinde taşınabilir ya da atmosferdeki düzensizliklerden saçılarak görüş hattının ötesine geçebilir. 

Normal kırılma ve süper kırılma

Radyo dalgaları atmosferde ilerlerken kırılabilir. Standart atmosfer koşullarında bu kırılma, sinyal yolunu yeryüzünün eğriliğini bir miktar takip edecek şekilde büker. Bu yüzden radyo ufku, geometrik görüş hattından biraz daha uzaktır.

Atmosferdeki sıcaklık ve nem dağılımı standart durumdan farklılaştığında kırılma da değişir. Sinyal normalden daha fazla aşağı doğru bükülürse buna süper kırılma denir. Bu durum, sinyalin normal radyo ufkunun ötesinde duyulmasına katkıda bulunabilir. Fakat her süper kırılma durumu “ducting” değildir. Ducting, daha özel ve daha güçlü bir kırılma koşuludur. itu.int

Troposcatter

Troposcatter, İngilizce tropospheric scatter ifadesinin kısaltmasıdır. Verici ve alıcı istasyonlar birbirini doğrudan görmese de, sinyalin bir kısmı troposferdeki küçük kırılma indisi düzensizliklerinden saçılarak alıcıya ulaşabilir.

Burada sinyalin tamamı bir yüzeyden geri yansımaz. Vericiden çıkan enerjinin çok küçük bir bölümü, iki istasyon arasındaki uygun atmosfer hacminden saçılıp diğer istasyona yönelir. Bu nedenle troposcatter bağlantıları çoğu zaman zayıftır. Anten kazancı, antenlerin doğru yöne çevrilmesi, düşük kayıplı besleme hattı ve uygun modülasyon önem kazanır. SSB ve CW, zayıf sinyallerde FM’e göre genellikle daha kullanışlıdır.

Troposcatter yalnızca kısa süreli ve olağan dışı bir olay değildir; uygun ekipmanla görüş hattının ötesinde bağlantı kurmayı sağlayan yaygın bir mekanizmadır. Ancak amatör istasyonların yaptığı her uzak VHF görüşmesini troposcatter diye adlandırmak da doğru olmaz. Aynı yol üzerinde kırılma, süper kırılma, ducting, yüzey kaynaklı yansımalar ve başka etkiler birlikte rol oynayabilir. extranet.itu.int

Tropo ducting

Ducting, atmosferin belirli bir tabakasının radyo dalgalarını yukarı-aşağı sınırlayıp yatay yönde kılavuzlamasıdır. Basitçe, atmosfer içinde bir radyo kanalı oluştuğunu düşünebiliriz. Bu kanal boyunca taşınan sinyaller normal radyo ufkunun çok ötesine ulaşabilir.

Deniz üzerinde, özellikle su yüzeyi ile üstündeki hava arasında uygun sıcaklık ve nem dağılımı oluştuğunda ducting görülebilir. Yüksek basınçlı ve kararlı hava koşulları da elverişli olabilir; ama yalnızca “hava sıcak” veya “hava açık” diye ducting var sonucuna varamayız. Belirleyici olan, atmosferik kırılma indisinin yükseklik boyunca nasıl değiştiğidir. itu.int

Ducting oluştuğunda sinyaller saatlerce, bazen daha uzun süre duyulabilir. Sinyal güçlü ve istikrarlı olabilir; ancak bu her zaman böyle olacak demek değildir. Kanalın konumu ve yüksekliği değiştikçe istasyonlar sinyali önce güçlü duyup sonra kaybedebilir. Aynı anda çok sayıda istasyondan sinyal alınması da mümkündür.

Tropo Türleri

Troposcatter ile ducting nasıl ayırt edilir?

Sadece sinyalin uzun mesafeden gelmesine bakarak yayılım türünü kesin olarak belirlemek zordur. Yine de bazı işaretler fikir verebilir:

• Troposcatter: Sinyal çoğunlukla zayıftır; yönlü ve yüksek kazançlı antenlerle daha iyi alınır. Sinyalde dalgalanma veya “flutter” görülebilir.
• Ducting: Sinyal çok daha güçlü ve daha kararlı olabilir; deniz aşırı veya çok uzun mesafeli istasyonlar aynı anda duyulabilir. Etki geniş bir alanı kapsayabilir.
• Normal kırılma veya süper kırılma: Sinyal ufkun biraz ötesine taşınabilir. Bu durum tek başına ducting kanıtı değildir.

Bunlar kesin teşhis kuralları değil, gözlem işaretleridir. Aynı bağlantıda birden fazla mekanizma etkili olabilir. Ayrıca uçak yansıması, yer yansıması ve arazi kaynaklı kırınım gibi başka olasılıklar da değerlendirilmelidir.

Anten ve çalışma biçimi

Tropo üzerinden uzak mesafeli VHF/UHF çalışmaları için yüksek kazançlı, yönlü antenler avantaj sağlar. Yagi antenler yaygın bir seçimdir. Anten polarizasyonu da önemlidir: SSB ve CW çalışmaları çoğunlukla yatay polarizasyonla yapılır; FM röle ve el cihazı kullanımı ise genellikle dikey polarizasyondadır. Karşı istasyonla aynı polarizasyonda çalışmak sinyal seviyesini belirgin biçimde etkileyebilir.

Anten kazancı kadar antenin baktığı yön, yüksekliği ve besleme hattındaki kayıplar da önemlidir. Gücü artırmak her zaman ilk çözüm değildir. Özellikle troposcatter gibi zayıf sinyalli bir bağlantıda, doğru anten yönü ve düşük kayıplı sistem çoğu zaman daha fazla işe yarar.

Benim gözlemlerim

Amatörlüğe yeni başladığım 1997 yılında, ailemin yaşadığı Zonguldak’tan el cihazı ve cihazın üzerindeki antenle yaklaşık 2 W çıkış gücü kullanarak Bulgaristan ve Romanya’daki rölelere birçok kez erişebilmiştim. Birkaç defa Kırım’daki rölelere de ulaşmıştım. O zamanki görüşmelerin her birinde hangi mekanizmanın baskın olduğunu ölçmüş değildim; bunları bugün kesin olarak ducting ya da troposcatter diye sınıflandırmak doğru olmaz.

Sonraki yıllarda TA1D İstanbul istasyonu ile 300–400 W civarında güçlerle SSB görüşmeler yaptık. Bir VHF yarışmasında 50 W ile TA1ED Tekirdağ’la görüşme fırsatım oldu. Ankara-İstanbul gibi görüş hattının ötesindeki bağlantılarda da istasyonların anten yönleri, sinyalin süresi ve kararlılığı, hava koşulları ve uçak yansıması ihtimali birlikte incelenmeli. Sadece mesafeye bakarak “bu kesin ducting” veya “kesin troposcatter” demek mümkün değil.

Deniz kıyısındaki istasyonlar, deniz üzerindeki uygun atmosfer koşullarından yararlanabilir. Eski analog televizyon döneminde kıyı bölgelerinde uzak ülkelerin yayınlarının alınması da bu tür atmosferik yayılım koşullarıyla ilişkiliydi. Ancak her uzak yayın alımını tek bir mekanizmaya bağlamamak gerekir.

Tropo koşullarını takip etmek için tahmin haritalarından yararlanabilirsiniz. Örneğin F5LEN tropo tahminleri Avrupa için tahmin sunuyor. APRS sinyallerinden üretilen haritalar da o an duyulan istasyonlar hakkında fikir verebilir. Tahmin haritaları atmosfer koşullarına dair bir öngörü sağlar; belirli bir QSO’nun hangi mekanizmayla gerçekleştiğini tek başına kanıtlamaz.

Özetle, günlük dilde “tropo” dediğimiz şey tek bir yayılım biçimi değil. Kırılma radyo dalgasının yolunun bükülmesidir; süper kırılma normalden güçlü bükülmedir; ducting atmosferik bir tabakanın sinyali kılavuzlamasıdır; troposcatter ise troposferdeki düzensizliklerden saçılan sinyalin alıcıya ulaşmasıdır. Görüş hattının ötesindeki bir QSO’da hangisinin etkili olduğunu anlamak için yalnızca mesafeye değil, sinyal davranışına ve yol üzerindeki koşullara da bakmak gerekir.

Bu video'da TA1D-TA2NC  Ankara İstanbul QSO'suna bir örnek görebilirsiniz.