Propagación de Ondas de Radio en Aviación

062-01-03Pablo Asensio Martínez2026-04-013 min

La forma en que las ondas de radio viajan desde el transmisor hasta el receptor depende de su frecuencia y del entorno.

Modos de Propagación

1. Ondas de Espacio (Space Waves)

Son ondas de línea de visión (Line-of-Sight). Viajan en línea recta a través de la atmósfera.

  • Es el modo principal para VHF, UHF, SHF y EHF.
  • El alcance está limitado por la curvatura de la Tierra y obstáculos.
  • Fórmula de alcance teórico (VHF): $Distancia (NM) = 1.23 \times (\sqrt{Altura_{Tx}(ft)} + \sqrt{Altura_{Rx}(ft)})$

2. Ondas de Superficie (Ground/Surface Waves)

Estas ondas siguen la curvatura de la Tierra debido a la difracción.

  • Efectivas en frecuencias bajas (VLF, LF, MF).
  • El alcance depende de la potencia y del tipo de superficie (mayor alcance sobre el mar que sobre tierra).
  • Utilizadas por los NDB.

3. Ondas de Cielo (Sky Waves)

Son ondas que se refractan en la ionosfera y regresan a la Tierra, permitiendo comunicaciones más allá del horizonte.

  • Principal modo de propagación para HF (y MF por la noche).
  • Permite comunicaciones transoceánicas y globales.

La Ionosfera

Capa de la atmósfera ionizada por la radiación solar. Afecta principalmente a las ondas HF.

  • Capas: D, E, F1, F2.
  • Capa D: Existe solo de día y absorbe las ondas de baja frecuencia (LF/MF), impidiendo su propagación como onda de cielo.
  • Noche: La capa D desaparece, permitiendo que las ondas MF y HF alcancen las capas superiores (E y F) y se refracten, aumentando drásticamente el alcance (y las interferencias).

Conceptos Clave de Propagación HF

  • Skip Distance (Distancia de Salto): Distancia mínima desde el transmisor hasta donde la primera onda de cielo retorna a la Tierra.
    • Aumenta con la frecuencia.
    • Aumenta si la ionosfera está más alta (noche).
  • Skip Zone (Zona de Silencio): Área anular donde no se recibe señal: está demasiado lejos para la onda de superficie pero demasiado cerca para la primera onda de cielo.
  • Fading (Desvanecimiento): Fluctuación de la señal debido a cambios en la ionosfera o interferencia entre múltiples caminos (ej. onda de cielo vs. onda de superficie).

Fenómenos y Errores

Efecto Doppler

Cambio en la frecuencia percibida debido al movimiento relativo entre fuente y receptor.

  • Aumenta la frecuencia si se acercan, disminuye si se alejan.
  • Usado en: DVOR (para crear la señal de fase variable), GNSS (para determinar velocidad), Radares MTI y Radares Meteorológicos (para detectar turbulencia).

Errores del ADF (Ondas LF/MF)

  • Efecto Nocturno: Interferencia entre onda de superficie y onda de cielo por la noche. Causa oscilación de la aguja.
  • Refracción Costera: La onda se curva hacia la costa al pasar de tierra a mar (cambio de velocidad).
  • Efecto de Montaña: Reflexiones en terreno montañoso.
  • Tormentas: Los rayos emiten señales en bandas LF/MF que atraen la aguja del ADF.
  • Error Cuadrantal: Desviación causada por el metal del propio avión. Máximo en rumbos relativos 045°, 135°, 225°, 315°.

Fenómenos Físicos

  • Refracción: Cambio de dirección al pasar a un medio con diferente densidad (ej. ionosfera).
  • Difracción: Curvatura de la onda alrededor de obstáculos (permite la onda de superficie).
  • Reflexión: Rebote en superficies (tierra, edificios).
  • Absorción: Pérdida de energía (ej. capa D).