La propagación electromagnética es el proceso por el cual las ondas de radio se desplazan a través del espacio. Son una forma de energía que no necesita un medio material para viajar —de hecho, en el vacío lo hacen a la velocidad de la luz—, aunque también se propagan por el aire, el agua o materiales sólidos. Entender cómo se comportan según la banda, la hora y el estado de la atmósfera es la base para predecir cuándo y con quién podremos contactar.
A continuación se repasan los medios de propagación más relevantes para la radioafición, de los más habituales a los más exóticos.
Salto ionosférico (skip)
Es el modo de propagación más característico de las bandas de HF. Permite la comunicación más allá del horizonte gracias a que las ondas se refractan en la capa F de la ionosfera y vuelven a la Tierra.
- Frecuencias habituales: de 0 a 30 MHz.
- Condicionantes: la capacidad de refracción depende de la hora del día y de la actividad solar.
- Zonas de silencio: entre el final del horizonte radioeléctrico y el punto donde regresan las ondas refractadas puede quedar una franja sin cobertura, de ahí el nombre skip.
Dispersión (scatter)
La dispersión ocurre cuando la señal se refleja de forma difusa en irregularidades de la atmósfera, en lugar de hacerlo limpiamente. Existen varios tipos.
Dispersión troposférica
- Frecuencias: de 50 a 300 MHz.
- Mecanismo: las ondas se dispersan al chocar con irregularidades de temperatura, presión y humedad en la troposfera, a unos 10 km de altitud.
- Alcance: entre 100 y 800 km, algo más allá del horizonte radioeléctrico.
- Señal: débil y con fluctuaciones rápidas; suele requerir antenas directivas y alta potencia.
- Es más frecuente en verano, durante el día, y difícil de predecir. Los modos digitales de baja potencia como FT8 o JT65 han hecho este tipo de propagación mucho más accesible.
Dispersión ionosférica
- Causa: bolsas de ionización excepcionales, provocadas por actividad solar inusual, cambios en el campo magnético terrestre u otros factores.
- Bandas: más común en las altas, de 15 a 6 metros, sobre todo cerca de la MUF (Maximum Usable Frequency) y en la zona gris.
- Utilidad: habilita comunicaciones más allá de la distancia máxima de un salto normal, especialmente útil entre 1.000 y 2.000 km.
- Como en la dispersión troposférica, la señal recibida es débil y sufre fading, y los modos digitales ayudan a aprovecharla.
Dispersión meteórica
Aprovecha las estelas ionizadas que dejan los meteoritos al entrar en la atmósfera para reflejar señales de radio.
- Banda: principalmente VHF, por el tamaño típico de las estelas.
- Duración: las estelas duran desde una fracción de segundo hasta varios segundos, por lo que las comunicaciones son breves. Las lluvias de estrellas permiten aperturas más largas.
- Calidad de señal: buena mientras dura el destello, aunque la fonía es poco práctica; se usan modos digitales diseñados para esto, como FSK441 o MSK144 en WSJT-X, que además automatizan gran parte del contacto.
- Equipo: antenas direccionales de alta ganancia, potencias de 800 a 1.000 W y, en recepción, un amplificador de bajo ruido (LNA).
- Alcance típico: entre 500 y 2.000 km, hasta 3.000 km para operadores experimentados.
- Son habituales los contactos programados (scheds) dadas las condiciones tan concretas que requiere.
Propagación por ductos (ducting)
Los ductos atmosféricos son capas de aire que actúan como una guía de ondas natural, permitiendo que la señal viaje mucho más allá del horizonte visual con poca pérdida.
- Formación: cuando una capa de aire cálido y seco se sitúa sobre otra más fría y húmeda (inversión térmica). Las señales quedan atrapadas y se refractan repetidamente entre ambas capas.
- Bandas: especialmente efectiva en 144 y 432 MHz y superiores; ocasionalmente en 6 metros.
- Alcance: se han registrado contactos de más de 4.000 km.
- Tipos de ductos:
- Ductos de superficie, cerca del suelo, comunes sobre grandes masas de agua.
- Ductos elevados, a varios cientos de metros de altura.
- Ductos troposféricos, que pueden extenderse largas distancias por la troposfera.
- Cuándo esperarlos: sobre todo en zonas costeras, grandes masas de agua y regiones subtropicales de alta presión; más frecuentes en verano y otoño, y suelen formarse de noche o a primera hora de la mañana. Pueden durar desde horas hasta varios días.
- La señal puede ser muy fuerte pero sufrir desvanecimiento por multicamino. Existen programas de predicción especializados, como HEPD, y conviene rotar la antena en azimut y elevación para encontrar la mejor apertura.
Rebote lunar (EME)
El EME (Earth-Moon-Earth) usa la Luna como reflector pasivo: la señal se transmite hacia ella, rebota en su superficie y vuelve a la Tierra, donde puede recibirse a distancias enormes.
- Bandas: VHF y superiores, típicamente 2 m, 70 cm y 23 cm.
- El reto principal: el recorrido de ida y vuelta son unos 768.000 km, con una pérdida de señal de entre 250 y 280 dB, a lo que se suma la dispersión en la superficie lunar y la absorción atmosférica.
- Equipo necesario: arrays de antenas Yagi o parábolas, amplificadores de un kilovatio o más, rotor de azimut y elevación, y un LNA en recepción.
- Modos: se usan modos digitales para señal débil como JT65 o Q65, y son habituales las sesiones programadas.
- Factores que afectan a la propagación:
- Libración lunar: cambios en el ángulo de reflexión por el movimiento de la Luna.
- Degradación de Faraday: rotación del plano de polarización de la señal.
- Ruido galáctico: varía según la posición de la Luna respecto al centro de la galaxia.
- Pérdidas atmosféricas: dependen de las condiciones meteorológicas y del ángulo de elevación.
- Buenas condiciones: la Luna en perigeo (el punto más cercano a la Tierra), alejada del centro galáctico y con una declinación que maximice el tiempo de visión mutua entre estaciones. Programas como Moon Sketch o EME Planner ayudan a planificarlo.
Propagación por auroras
Aprovecha las auroras boreales y australes, zonas naturalmente ionizadas, como medio de reflexión.
- Bandas: sobre todo 2 metros, aunque también aparece esporádicamente en 70 cm y 6 metros.
- Alcance: entre 800 y 2.000 km, más en eventos geomagnéticos intensos.
- Sonido característico: un chisporroteo o aspereza en la señal, propio de la alta actividad geomagnética. La telegrafía es el modo preferido por su ancho de banda estrecho.
- Predicción: los índices K y A, además de webs y redes de alertas (páginas de alerta) especializadas.
- Equipo: una antena con buena direccionalidad y un equipo de VHF capaz de emitir unos 100 W, además de tener acceso a uno de los polos terrestres. Curiosamente, la direccionalidad óptima puede cambiar con rapidez durante el evento.
Esporádica en la capa E (Es)
Se produce cuando se forman pequeñas nubes de alta ionización en la capa E de la atmósfera, entre 90 y 120 km de altitud.
- Bandas: sobre todo 6 metros —lo que le da a esta banda su fama de “banda mágica”— y ocasionalmente 2 metros.
- Alcance: entre 200 y 2.000 km en un salto simple; con saltos múltiples puede llegar a 3.000 o 4.000 km.
- La señal puede ser tan fuerte que se confunde con un contacto local. Es más frecuente en verano, a cualquier hora del día, e impredecible: la principal herramienta para detectarla es la red de alertas (clusters) de VHF.
- Duración: desde minutos hasta horas, y en ocasiones varios días. Funciona incluso con baja potencia, aunque todavía no se comprenden del todo los mecanismos que la originan.
Propagación transecuatorial (TEP)
Ocurre cuando las señales viajan a lo largo del ecuador magnético, aprovechando las crestas de la anomalía ecuatorial, regiones de ionización muy intensa.
- Bandas: principalmente 2 y 6 metros.
- Alcance: contactos simétricos respecto al ecuador pueden llegar a los 6.000 km.
- Horario: habitual desde media tarde hasta el anochecer, favoreciendo bandas altas; también puede darse de medianoche a amanecer, favoreciendo la banda de 6 metros.
- Estacionalidad: más frecuente en los equinoccios (marzo-abril y septiembre-octubre).
- Se refiere al ecuador magnético, no al geográfico, por lo que su posición varía con el tiempo. Los índices de actividad solar son una buena pista de si se puede dar este tipo de propagación.
Propagación NVIS
Near Vertical Incidence Skywave: las ondas se transmiten casi verticalmente hacia la ionosfera, que las refleja de vuelta a la Tierra en un área circular alrededor del transmisor.
- Frecuencias: entre 2 y 10 MHz, la óptima varía según la hora y el estado de la ionosfera.
- Cobertura: un radio de entre 0 y 400 km desde el transmisor.
- Usos: comunicaciones regionales, especialmente en terreno accidentado o con vegetación densa, y en situaciones de emergencia o catástrofes naturales.