|
Spojení Rainscatter na 10 GHz [1999] KAREL TVRDÝ, OK1JKT Rekordy a informace o DX spojeních mne utvrdily v přesvědčení, že v případě šíření rozptylem na dešťových objektech jsou nejlepší možnosti právě v pásmu 10 GHz. Příležitosti na SHF pásmech pro DX jsou velice omezeny (kromě EME). Přes tvrzení, že 10 GHz lze použít jen na přímou viditelnost, je mnoho mechanizmů, které nám prodlužují možnosti QSO na stovky km. Na kmitočtech mezi asi 2 a 10 GHz je velmi malý šum. Kromě poruch od ostatních uživatelů zde není téměř žádný statický šum od jiskření a galaktický šum je dosti nízký. Na kmitočtech nad 3 GHz začíná teplo od atmosféry a země přidávat šum, který může mít vliv na spojení. To vše předurčuje mikrovlnná pásma jako skvělá pro experimentování. Při pročítání Dubusu jsem se ujistil, že provoz se neodehrává pouze jednou či dvakrát do roka během závodů, ale že stanice (a to hlavně v DL., PA, F, ON, G a I v dalších lokalitách jako W, VK, JA) mají velice mnoho spojení a i v žebříčku lokátorů jejich skóre je protistanící, které u nás na těchto pásmech pracují již dlouho, daleko vyšší. Stačí se podívat do seznamu stanic, které jsou aktivní na 3 cm. Příčin je několik. Na prvním
místě je patrně záslužná činnost Michaela DB6NT a spol., díky jeho konstrukci
stavebnic je zhotovení transvertorů a zesilovačů poměrně snadné. Další skupina
výrobců stavebnic a hotových dílů je v Itálii a v Anglii.
Vybavení stanic Stanice pracující v pásmu 3 cm používají paraboly řádově o průměru od 30cm až po 3m (OE5VRL/5). Napájení antén je většinou řešeno vlnovodem nebo krátkým kablíkem k ozařovači. Vzhledem k tomu, že většina stanic pracuje z domu, je transvertor ve vodotěsném provedení přímo u antény, ovládání a TRX mezifrekvence je v hamshacku. Průměrné zařízení tvoří parabola asi tak 60 cm, výkon 1 - 5 W a RX se šumovým číslem 1 - 2 dB. Při používání rotátoru je nutné si uvědomit jaký vyzařovací úhel antény a podle toho volit konstrukci rotátoru (nejen přesnost nastavení na určený azimut (i elevaci), ale i možnost natočení podle signálu. Mnoho stanic pracuje raději s menší parabolou, protože nemusí řešit naklápění v elevaci, menší zisk antény vyvažují větším výkonem a předzesilovačem u antény. Výpočetní technika je velice vhodná, jednak pro výpočet azimutů, vedení deníku, výpočet místa odrazné plochy a podobně. [poznámka OK1TEH: zvláště užitečný je pak ON4KST GHz chat: http://www.on4kst.info/chat/login.php?band=3, aktuální RS mapy najdete na webu OK2KKW na adrese: http://www.ok2kkw.com/weather_cz.htm, viz například http://home.hccnet.nl/uffe.noucha/radar3.htm ]. Minimum pro RS je cca 50 mW a 40 cm parabola - s vyšším výkonem se zvyšuje možnost QSO, větší antény než 1 m lze použít (je nutno za jistit přesnost nastavení v azimutu a elevaci). Předem je nutno říci, že QSO na mikrovlnách je rovnice o několika neznámých. Čím více neznámých odstraníme, tím je navázání QSO jednodušší. Je důležité zajistit zejména: - přesný
kmitočet (OCXO) [poznámka
OK1TEH: viz například zde
http://www.ok2kkw.com/00003016/pll/pll_lo.htm] Šíření UHF signálů Šíření signálů na přímou viditelnost via tropo nemá smysl popisovat. Daleko zajímavější je šíření via tropo mimo přímou viditelnost. Zde se nabízí možnost pokusit se o QSO pomocí odrazu nebo lomu na překážce. Jako příklad uvedu QSO s DL1VAA z Dráždan JO60OK-JO61WC (obr. 1). Vzhledem k tomu, že mezi stanicemi leží hřeben Krušných hor, není mezi nimi přímá viditelnost. Málokdy se podaří QSO v předem spočítaném směru, téměř vždy je nutno korigovat nastavení azimutu (někdy mírně i v elevaci). Nejčastěji je nastavení azimutu plus 2-4 stupně. Nejvíce je toto pozorovatelné u majáku DB0FGB (Kl) - obr. 2, ten je ve směru na Klínovec a u mne je přijímán ± 3 stupně. Tento maják má dosti velký ERP a je z mého QTH přijímán odrazem od Fichtelbergu. Po nastavení elevace na -1 stupeň je slyšet odrazem od několika míst v Doupovských horách. Jako další DB0SZB v JO60JM, kromě přímého signálu na 283 stupních lze najít odraz na cca 330 stupních. U majáků DB0HEX, DB0HW (JO51HT, GR) je pro změnu zase potřeba z mého QTH elevace -1 až -1,5 stupně. Při dostatečném výkonu lze navazovat QSO odrazem od okolních hor.
O době, kdy vzniknou tropo podmínky, inverze nebo dukty, není třeba nic rozvádět. Jen pro zajímavost uvádím OK0EA, OK0EL, DB0KI, DB0HEX, DB0HW, kdy při tropo (i RS) byly s tak silné, že jsem je mohl poslouchat odrazem od stožárů KV antén a terénu. Rainscatter Rozptyl v troposféře je proces,
při kterém se signál vzájemně ovlivňuje přenosovým médiem v cestě signálu, které
je příčinou, že signál jde rozdílnou cestou od původního směru. Je to vzájemné
působení energie elektromagnetického pole a částic, které způsobují rozptyl (ne
vždy) To, co je příčinou nesrovnalostí ve směrování na šíření elmag. pole, je
změna dielektrických vlastností (důsledky v odchylce rychlostí šíření a tudíž
směrování), tj změna dielektrické konstanty nebo změna refrakce. Tím se vytváří
pracovní čočka (táto vlastnost je v rozdílu mezi sklem a vzduchem). Voda v
ovzduší se shlukuje do objektů složených z různě velkých částeček (kapky).
Základem je vypařování vody - což je charakteristické pro molekuly, které mají
podobné vlastnosti jako ostatní plyny v atmosféře. Opar - částice 0,001 m až
0,001 mm, mraky - částice 0,001 mm až 0,1 mm. Pro 10GHz to není reálná možnost
na rozptyl od oparu nebo mraků - úroveň rozptýlené energie je velice nízká. Pro
radary pracující na 35-95GHz ano. Déšť mezi 0,5 mm až 3 mm (mrholení až tropický liják) signály zeslabuje. V tomto rozmezí (velikost kapek je právě 1/60 - 1/10 vlnové délky) déšť také způsobuje rozptyl. Na 5,6 GHz je úroveň -12dB na 3,40Hz asi -19dB- Při částicích pod 0,1 mm je úroveň rozptýlené energie velice nízká - nelze využít. Když jsou částice (kapky) velké nebo větší jako délka vlny, účinnost rozptylu se nemění (nezvyšuje se s frekvencí). Díky tomu, že vyzařovací úhly antén na 10 GHz jsou velice úzké, je velmi účinně ozářen rozptylový objekt. Spojení rozptylem na dešťových (bouřkových) mracích se jeví jako velice perspektivní možnost navazování OSO. To také radioamatéři na západ od našich hranic velice rychle pochopili, a také velice intenzivně využívají! Z praktického pohledu je tento způsob provozu použitelný i ve stálých QTH (obr. 4). QSO mezi dvěma body je možné i přesto, že v přímém směru je velké převýšení. V některých případech je směrování na protistanici v přímém směru, ale většinou je to mimo teoretický azimut. Tato změna ve směrování může být od 0 do ±180 stupňů. Nejslabší signály, a tím i horší možnosti pro navázání OSO, jsou přitom, když vyzařovací úhly se blíží 90 stupňům. A podle polohy místa odrazu je potřeba nastavit elevaci. Když je místo odrazu blízko, je elevace i několik desítek stupňů. Charakter signálů je velice
podobný signálům z 2 m pásma via AURORA (jednotlivé kapky jsou pohyblivé v
rozdílných rychlostech a směrech - Dopplerův posun). Proto se dávají reporty
59R, 59RS ap. V případě směrování přímo na stanici, je někdy slyšet signál tropo
a RS (zde je možnost slyšet Doppler). Při odsměrování je už jen signál via RS.
Při pozorování je možné na signálech zaregistrovat Doplerův posun, to je dáno
tím, jakým směrem a rychlostí se pohybuje odrazné místo (při velkých rychlostech
až několik kHz). Navazování spojení OSO se většinou navazuje CW, ale je mnoho stanic, které CW neovládají, a tak se používá SSB a zde nastávají problémy. V některých případech je čitelnost výborná a někdy je problém SSB signál přečíst. Při silnějším signálu se velice snadno navazují FM QSO. V letní sezoně je možnost tento druh šíření využívat téměř každý druhý - třetí den (tj. cca 40 %). Během jarních a podzimních měsíců četnost klesá, ale přesto je mnoho dní, kdy se dá RS využít. A ani zimní měsíce nejsou výjimkou (lze předpokládat, že k odrazům může dojít i od mraků nesoucích sníh a s velice silným nábojem statické elektřiny). Toto se potvrdilo například 28.2.1998. Nejlepší RS condx bývají na velice silných a mohutných bouřkách. Doporučené kmitočty pro RS (DX) jsou: 10368,050-150 MHz pro CW, 10368,150-200 MHz pro CW+SSB, 10368,200-300 MHz pro SSB a 10368.350-450 MHz pro FM. V praxi toto rozdělení není moc využíváno, ale když je na pásmu velké množství stanic, nastávají problémy. Proto lze toto rozdělení jen doporučit! Když se během slabého provozu naváže QSO na 10368,100 MHz, je dobré se odladit vedle, a když už je aktivita velká, lze pracovat od tohoto kmitočtu dále. QSO lze samozřejmě domlouvat na nižších pásmech, a pak postupně přecházet na pásma vyšší, což je obvyklé. Další možností je domluva přes DX-cluster (talkmode - zde je možná domluva téměř v reálném čase) anebo BBS (formou zpráv) a přes tzv. WCon vers mód (zde také záleží na rychlosti linek). Zde se stanice pracující na SHF pásmech domlouvají (a nejen o QSO) na kanálu 10368. Využít lze i kmitočet 14345 kHz, kde se scházejí VHF stanice (MS, TR, Es, AU i EME). Na 2 m pásmu díky posunu segmentu majáků je problém v tom, že nelze používat kmitočet 144,400 MHz. Většinou pak 144,395 +1- (zde je hlavně problém během contestů). Samozřejmě, v době podmínek není problém pracovat bez domluvy jen na výzvu nebo hledáním stanic, které dávají CQ. Sledování podmínek RS Pro predikci RS je dobré sledovat informace z DX clustru. Ze zpráv v DXC se dá zjistit, kde se nachází odrazná plocha. Stanice, které uvádějí spoty o spojeních, zároveň udávají QTF (je potřeba toto udávat, tímto se zvyšují šance na větší účast stanic během těchto podmínek) - obr. 5. Další možnost je na ČT1 při zprávách o počasí, na snímcích z meteodružice se dá přibližně odvodit, kde a kdy se bude nacházet oblačnost front, i kde vznikají a kam se posouvají bouřkové mraky. Výraznou pomoc přináší internet, lze tam najít snímky pořízené meteorologickými radary. Další možnost je ve sledování majáků na 3cm. Majáky jsou slyšet via RS velmi často, aniž by na pásmu byly nějaké stanice. Je třeba se naladit na frekvenci majáků a protáčením antény +/- od spočítaného azimutu (i mírně elevace), lze zjistit, zda nedochází k odrazu via RS. V době, kdy jsou slyšet majáky či protistanice, je nutno neustále tyto sledovat a střídavě dávat výzvu. Snowscatter Snowscatter je podobný RS a má přibližně stejný rozptylový účinek pro rovnocenný srážkový poměr. Nicméně, většina sněžení se vyskytuje v menším poměru srážek než typický déšť, a tak pro RS mají větší význam jen silné sněhové bouře. Závěr Na závěr lze konstatovat, že v pásmu 3 cm je možnost pracovat pravidelně i ze stálých QTH. Stejně tak i během týdne, není třeba čekat na jeden či dva závody v roce. Jinak lze QSO dělat i na 5,6 (24) GHz, zde jsou už ale dešťové kapky v méně příznivém poměru k délce vlny a rozptýlená energie má daleko nižší úroveň. RADIOŽURNÁL 3/1999 Se svolením Karla, OK1JKT přepsal a upravil pro web ok2kkw OK1TEH v roce 2007 |
Takže v těchto zemích
aktivita velice silně narůstá. Dalším důvodem je to, ze mnoho stanic pracuje ze
stálých QTH trvale a mnoho dalších je QRV při dobrých podmínkách během krátké
doby. Většina aktivních stanic stále sleduje majáky i zprávy z PR a díky tornu
se aktivita na mikrovlnných pásmech neustále zvyšuje. A se vzrůstající aktivitou
se odhalují další možnosti v šíření mikrovln.
Po
většinu dne je primárním druhem síření troposférický rozptyl (obr 3) a není
neobvyklé zvýšení úrovně signálu odrazem od nízko letícího letadla, které
náhodně proletí vyzařovacím svazkem (zde se jedná o odraz, ne rozptyl). Při QSO
se stanicí DJ5BV (JO3OMR) jsou slyšet silné změny na signálu anebo není signál
slyšet vůbec a najednou jako by přišel odraz od meteoru. Odrazy nejsou nijak
dlouhé a ani moc silné, proto je nutné se spojením spěchat a předávat jen to
nejnutnější pro kompletní QSO. Zde je dobré domluvit proceduru navazování QSO,
podobně jako u MS (periody).
