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MC2-0800-喜爱 HF 通联的爱好者大都了解术语“最高可用频率(MUF)”。其涵义为

【题目编号】MC2-0800 【题目】喜爱 HF 通联的爱好者大都了解术语“最高可用频率(MUF)”。其涵义为: 【答案】AB [A]在地球上的两点间通过天波建立 HF 联络时可以使用的最高频率 [B]通常,MUF 在夜间降低,在白天显著升高

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【题目编号】MC2-0800

【题目】喜爱 HF 通联的爱好者大都了解术语“最高可用频率(MUF)”。其涵义为:

【答案】AB(多选题)

[A]在地球上的两点间通过天波建立 HF 联络时可以使用的最高频率

[B]通常,MUF 在夜间降低,在白天显著升高

[C]当 MUF 偶尔达到数百兆赫兹时,VHF/UHF 可能出现超视距传播

[D]使用较低仰角的天线进行 DX 通联时,需将 MUF 估计得低一些

考点速览

本题考最高可用频率(maximum usable frequency,简称 MUF)的涵义。MUF 是短波通信里使用最密集的概念之一,爱好者选频、DX 通联都围着它转。题目要求判断四个说法中哪两个成立,实质是考"定义是什么""随昼夜怎么变""数量级多大""和仰角、距离是什么关系"这四件事。

原理与依据

MUF 的标准涵义是:在某条特定路径上、某个特定时刻,两点之间通过天波建立 HF 联络所能使用的最高频率。它由电离层电子密度的峰值决定,尤其是 F2 层的临界频率(critical frequency,简称 foF2)。电波垂直向上入射时能被反射回来的最高频率叫临界频率;斜向入射时,能反射的最高频率比临界频率高,这个斜入射的上限就是该路径的 MUF。低于 MUF 的电波能被反射回地面,高于 MUF 的电波则穿透电离层进入太空。斜入射与垂直入射之间大致满足正割定律:斜入射的可用频率约等于临界频率乘以入射角的正割,所以路径越长、仰角越低,MUF 相对临界频率抬升得越多。

MUF 有鲜明的昼夜规律。白天太阳辐射强,F2 层电子密度高,foF2 抬升,MUF 相应升高;夜间电子密度下降,MUF 也随之降低。所以"夜间降低、白天显著升高"是 MUF 最典型的日变化特征,也是选频的基本依据:白天可用较高频段,夜间要降到较低频段。太阳活动高峰期,中纬度白天 foF2 可达十几兆赫,对应的斜入射 MUF 可以接近或超过三十兆赫,但绝不会达到"数百兆赫"的量级。

实际工作中 MUF 无法直接测量,需要借助电离层探测仪(ionosonde)或长期统计模型来估算。探测仪向垂直上方发射扫频信号,测出各层的临界频率,再按路径长度换算成斜入射的 MUF。爱好者常用国际电信联盟建议的传播预测方法或各类预测软件,输入太阳黑子数、日期、时刻与路径两端坐标,即可得到该路径 MUF 随时间变化的曲线。MUF 还随纬度和太阳活动周期变化:活动高峰期,赤道附近白天 MUF 可超过三十兆赫,十米、十二米波段频繁开放;活动低谷期,MUF 普遍下降,高波段长期沉默,DX 主要靠低波段完成。

需要指出,通常所说的 MUF 特指由 F2 层支撑的最高可用频率,因为 F2 层电子密度最大、能支撑的频率最高。白天 E 层也能反射电波,但能支撑的频率低于 F2 层;只有当夜间 F2 层密度下降、某些频段改由 E 层反射时,E 层才在短波传播中扮演主要角色。MUF 与太阳黑子数正相关,黑子数高时 MUF 抬升、可用频段向高端扩展。

逐项辨析

选项 A 正确,它给出的正是 MUF 的经典定义,强调"两点间""天波""最高频率"三个要素。

选项 B 正确,MUF 白天升高、夜间降低的日变化规律是选频的基础常识。

选项 C 错误。它说"MUF 偶尔达到数百兆赫兹"并由此引发 VHF/UHF 超视距传播,这在物理上不成立。MUF 的上限在几十兆赫量级;VHF/UHF 上出现的远距离超视距传播,来自偶发 E 层(Sporadic-E,简称 Es)、流星余迹散射、对流层波导等完全不同的机制,与 MUF 无关。

选项 D 错误。它把仰角与 MUF 的关系说反了。低仰角对应更长的单跳距离,电波以更小的入射角进入电离层,在更高的高度、也就是电子密度更大的地方被反射,反而能支持更高的频率,即该 DX 路径的 MUF 更高。所以低仰角 DX 通联应当把工作频率往高选、更靠近 MUF,而不是"把 MUF 估计得低一些"。

易混淆点

MUF 常与"最佳工作频率"(optimum working frequency,简称 OWF 或 FOT)和"最低可用频率"(lowest usable frequency,简称 LUF)并提。MUF 是上限,超过它电波穿透;LUF 是下限,低于它信号被 D 层吸收得无法通信;OWF 通常取 MUF 的八成五左右,是兼顾可靠性的推荐频率。另一个易混点是 Es 层传播,它和 MUF 不是一回事,Es 能把几十到上百兆赫的电波短时反射,靠的是偶发出现的薄而密的电离云,而非常规 F2 层。

应试要点

记三个要点:MUF 是"天波可用最高频率";白天高、夜间低;数量级在 HF 范围内、上限几十兆赫。凡选项把 MUF 说成"数百兆赫"、或把低仰角 DX 说成"要降低 MUF 估计",都判错。

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