Vågutbredning

Grundläggande är att vid alla (nästan) radioförbindelser så går radiosignalen från antennen för att reflekteras tillbaka till jordytan genom att den studsar på något av de skikt som finns i jonosfären. För att kunna studsa på något skikt krävs att det finns något skikt att studsa mot samt att radiovågorna inte har för brant vinkel då de går rekt igenom ut i rymden. För att få en reflektion bör inte vinkeln som radiovågorna har från antennen i förhållande till horisonten vara större än några grader. Det är anledningen till att vissa antenntyper måste sitta på hög höjd för att det ska bli bra. En tumregel är att en vanlig yagiantenn (den typ som raiomatörer oftast använder) ska sitta på minst en halv våglängd över marknivå, gärna högre.
"Take-off" vinkeln påverkas nämligen av jordplanets (marken) avstånd till antennen. Jag kommer här ge en ungefärlig förklaring till hur vågbredning fungerar. Men ofta så finns undantag som inte riktigt går att förklara med de teorier som finns här. Det är bl.a. det som gör hamradio så roligt, rätt vad det är så uppträder er andra vågutbredningsfenomen än de som borde uppträda.
Ett vanligt missförstånd blend icke-radioamatörar är att vädret skulle ha någon inverkan. Vädret har visserligen inverkan på troposfärutbredning, det är sant, man annars så är det "rymdvädret" som spelar någon roll.(solfläckar, solvind m.m.)
När det gäller HF (upp till ca 30 MHz) så är det 4 skikt i jonosfären som är betydelsefulla. De är:

D-skiktet

Finns endast på dagen på 60 - 90 km höjd. (finns även på natten vid norrsken och geomagnetiska stormar)
D-skiktet verkar dämpande på frekvenser under ca 5 Mhz. Det förklarar varför 80m-bandet (3.5 MHz) är i princip dött dagtid. Har liten inverkan på frekvenser högre än 20 MHz.

E-skiktet

Finns endast på dagen på 90-140 km höjd. Det är E-skiktet tillsammans med F1 och F2 skikten som har mest betydelse för förbindelser på HF. Det är i E-skiktet som radiovågor som har en räckvidd upp till ca 2000 km avstånd reflekteras.

F1-skiktet

Finns endast på dagen och sommartid på 140 - 220 km höjd. När F1 skiktet inte är utbildat brukar men kalla
F1 och F2-skikten tillsammans bara för F-skiktet.

F2-skiktet

Finns endast på dagen på 200 - 1300 km höjd. På höga latituder brrukar F2-skiktet vara högre nattetid än dagtid, vid lägre latituder verkar det vara omvänt.

Frekvenser över ca 30 MHz passerar normalt genom E, F1 och F2-skikten men vid solfläckmaximum kan så höga frekvensersom 70 MHz ibland reflekteras i F-skikten. Nattetid existerar inte E, F1 och F2-skikten, det är förklaringen till att det är tyst på högre frekvensen nattetid. Vid solfläcksmaximun existerar de hela natten, då är det möjligt att köra DX mitt i natten. Sommartid vid höga latituder kan banden vara också vara öppna mitt i natten, beroende på midnattssolen.

Det här är en något så när skalenlig bild av de olika skikten i jonosfären. De ligger egentligen ännu tätare och närmare jordytan, men för att förtydliga lite så fick det bli så här...

Förutom dessa 4 skikt tillkommer:

Sporadiskt E-skikt

Ibland under sommarmånaderna uppträder ett reflekterade skikt på ungefär samma höjd som E-skiktet. Sporadiska E-skikt kan påverka frekvenser mellan 30-100 MHz. För radioamatören betyder det att 6m-bandet (ibland 10m-bandet) öppnar och kan ge förbindelser upp till ca 4-5000 km. Det är ungfär till Nordafrika, Nordamerika och Asien (inte sydostasien). Sporadiska E-skikt kan ge mycket höga signalstyrkor ifrån sig men de varar inte länge. Oftast varar de bara max 5 minuter men sällsynta gånger kan de vara i en halvtimme.

Troposfärutbredning

Troposfärutbredning brukar bara kallas "tropo" och skiljer sig mot de ovan uppräknade jonosfärskikten genom att inte vara någon form av jonosfärreflektion utan bara brytas i troposfären på ungefär samma sätt som en hägring uppstår. (fast på mycket högre höjd förstås). Tropo kam överföra mycket bradbandiga frekvensspekra som t.ex. TV, men en ganska stor dämpning uppstår. Tropo kräver oftast att man använder sig av stora riktantenner, men inte alltid. När man vid mycket sällsynta tillfällen kan höra brittisk radio här i norra Sverige är det oftast nån typ av tropo inblandad som inte kräver en kraftig mottagarantenn. Frekvenser mellan 100 MHz och 10 GHz påverkas men tropo brukar ha en maxräckvidd på drygt 1000 km, fast undantag förekommer som vanligt.

Grayline

"Grayline propagation" upptränder i gryningen/skymningen och kan ge mycket långväga förbindelser. Man gör så att man riktar sina antenner längs med "grayline" vid rätt tillfälle i gryningen/skymningen och sen hoppas på att någon annan gör samma sak i den andra ändan. :) Grayline kan göra att långväga DX går in med starka signalstyrkor men underbart är kort, det rör sig bara om ett fåtal minuter...
Anledningen till "Grayline propagation" är att D-skiktet (som dämpar radiovågorna) försvinner direkt i skymningen medan det tar en stund innan det har återbildats i gryningen. Då uppstår ett "hål" för radiovågorna.

Andra typer av "utbredningar" är t.ex. MS "Meteor Scatter" och EME "Earth-Moon-Earth" (månstuds) och AS (Aeroplane Scatter).
Vid MS använder man sg av det reflekterande joniserade spåret som en nedfallande meteor lämnar efter sig.
Vid EME använde rman sig av jättelika riktantenner med massor med uteffekt. Radiovågorna studsar mot månytan varefter motstationen kan höra dem med ca 2 s fördröjning. Om man ser på hur bra månytan är som reflektor och räknar lite på det så borde det inte vara möjligt att ha radioförbindelse på detta sätt. Men det är som humlan: den kan flyga fast den inte borde kunna.
Vid AS använder man sig av flygplan som reflektorer ungefär på samma sätt som en radar.

Men jag berör inte de tre typerna av "utbredningar" närmare.

För den som vill vera mer så finns den här länken: http://en.wikipedia.org/wiki/Radio_propagation (på engelska). Jag har bara skummat den själv så jag kanske har fått något helt om bakfoten.... :)
Men en bra artikel är det.