Transcript NVIS

NVIS
NVIS
 Ce este NVIS ?
 Un acronim de la “Near-Vertical Incidence
Skywave” – “Unda cu Radiatie Aproape
Verticala”
 Reprezinta opusul DX-ului (legatura la mare
distanta)
 Zona de acoperire “locala” este cuprinsa intre 0
– 450 km
Propagarea “normala”
 Pentru a ajunge la mare distanta, semnalul trebuie
emis de antena sub un unghi MIC (<30 grade)
 Aceasta conditie este necesara pentru a atinge
ionosfera la o distanta cat mai mare fata de punctul de
emisie.
 Zona de “umbra” este zona aflata intre locul unde unda
reflectata de ionosfera ajunge din nou la sol si locul
unde unda de suprafata se opreste.
Propagarea “normala”
Illustration courtesy of Barrett Communications Pty
Propagarea NVIS
 Pentru a acoperi zona “locala”, semnalul trebuie
emis la un unghi MARE, de obicei intre 60-90
grade (fata de orizontala)
Semnalul se intoarce astfel , in urma reflexiei din
ionosfera, acoperind o zona aflata in raza 0-450
km.
 Astfel se asigura semnal in “zona de umbra” –
ca si cum ati stropi cu un furtun intr-o umbrela!
Propagarea NVIS
Illustration courtesy of Barrett Communications Pty
NVIS functioneaza
cand:
Unghiul de radiatie al antenei este MARE
Unda de suprafata este cat mai redusa
pentru a nu interfera cu unda reflectata de
ionosfera
 Frecventa este corect aleasa; Daca este
prea mare, undele nu se mai reflecta de
ionosfera ci o vor traversa pierzandu-se in
spatiu!
Alegerea frecventei potrivite:
 Compunerea ionosferei– Straturile:D, E, F1 & F2
 Stratul D si intr-o mai mica masura, stratul E atenueaza
si absorb semnalul
 Cel mai bine reflecta semnalul stratul F2
 Este bine sa cunoastem frecventa la care stratul F2
devine “transparent” si nu mai reflecta undele radio
(foF2).
 Frecventa adecvata pentru NVIS este mai mica cu
aproximativ 10% decat foF2
Ionosfera
Illustration courtesy of the University of Ulster Communications Centre
NVIS – Frecventa si Ora
 Practic, frecventele la care NVIS poate fi folosit
sunt cuprinse in gama: 1,8 Mhz - 10 Mhz.
 In timpul zilei este bine sa folosim frecvente in
jurul a 10 Mhz, in timpul serii si al diminetii
frecventele din mijlocul gamei (7Mhz) iar
noaptea cele din partea de jos.
 Frecventa optima este, de asemeni, afectata
de anotimp si de activitatea solara.
 Pentru a obtine cele mai bune rezultate,
utilizati cele trei benzi de frecvente; 1,8Mhz,
3,5Mhz, 7 Mhz si 10 Mhz.
Frecventa critica si NVIS
Frecventa Critica este cheia succesului
legaturilor NVIS
Frecventa Critica (foF2) este cea mai mare
frecventa la care, la un moment dat, un semnal
transmis vertical va fi reflectat catre pamant.
Frecventele mai mari de aceasta vor traversa
stratul F2 ajungand in spatiu
Intrucat folosim radiatie perpendiculara pe
ionosfera pentru NVIS, valoarea frecventei
Critice (foF2) are o mare importanta in fenomen!
Cum putem afla sau estima valoarea foF2?
Cum putem afla frecventa critica NVIS:
Informatii in timp real de la sonde spatiale si
sateliti
Site-uri WEB care furnizeaza predictii ale
Frecventei critice: – RAL STIF, IPS Euromaps
Programe specializate in predictii de propagare,
tabele sau materiale asemanatoare: - W6ELprop
etc.
Regula: frecventa mare ziua; frecventa medie la
tranzitia zi-noapte/noapte-zi; frecventa mica
noaptea
Cum arata o ionograma
O ionograma in timp real
Harta de predictie ionosferica
Courtesy of RAL Short Term Ionospheric Forecasting Site
NVIS pentru radioamatori
 In practica, banda de 40m (7 MHz) este banda de
frecventa maxima
 Banda de 80m (3.5 MHz) este banda de frecventa medie
 Banda de 160m(1.8 MHz) este banda de frecventa joasa
 Benzile de 80m si 160m sunt puternic afectate in timpul
zilei de absorbtia din stratul D precum si de zgomotul si
de zgomot in functie de perioada anulu I precum si
noaptea
 Ar fi necesara o alta banda pentru perioada de “tranzitie”
zi/noapte, in jurul frecventei de 5 MHz
Antena potrivita pentru NVIS
 Trebuie sa radieze la unghi mare fata de orizontala (6090°) pentru NVIS
 Antenele verticale nu pot fi folosite deoarece au unghi
de radiatie predominant mic, apropiat de orizontala
 Dipolul semiunda la inaltimea recomandata de literatura
(0,5*L) radiaza la unghi mic, DAR, acelasi dipol la o
inaltime de maxim 0,25*L radiaza la unghi mare !
 Nu este indicata nici amplasarea la inaltime mai mica de
0,25*L deoarece apar pierderi in sol. Un fir cu rol de
reflector sau o plasa pot reduce aceste pierderi
La antena verticala nu gasim unghi
mare de radiatie
Courtesy of ARRL Handbook
Ce spun cartile despre inaltimea unui dipol
Cartile recomanda pentru a obtine radiatia
la unghi mic din dipol, amplasarea fata de
sol a acestuia la o inaltime de 0,5 din
lungimea de unda
Pentru a respecta aceasta recomandare,
inaltimea de instalare a unui dipol ar trebui
sa fie destul de inalta pentu benzile de
80m si 160m!
Dipol orizontal la inaltime “recomandata”
Dipol orizontal la inaltime
mica=Unghi mare de radiatie
Pe masura ce coboram fata de sol dipolul,
acesta incepe sa radieze tot mai mult la unghi
mare si tot mai putin la unghi mic
Nivelul optim de radiatie la unghi mare se obtine
cand intre sol si dipol inaltimea este de un sfert
de lungime de unda (0,25*L)
Coborand dipolul mai jos de un sfert de lungime
de unda, incep sa apara pierderi de semnal in
sol
In practica, se folosesc inaltimi intre 0,25-0,15
din lungimea de unda pentru a utiliza NVIS
Dipol orizontal la inaltime
“mica”=Unghi mare de radiatie
Illustration courtesy of NVIS Communications (Worldradio Books)
NVIS – Antene monobanda
Dipolul este, in esenta, o antena
monobanda
Pentru NVIS au fost dezvoltate unele
antene derivate din dipol:
-Dipolul cu reflector;
-Antena “Shirley”;
-Antena “Jamaica”
NVIS – Dipol cu reflector
Illustration courtesy of NVIS Communications (Worldradio Books)
NVIS – Antena “Shirley”
Illustration courtesy of NVIS Communications (Worldradio Books)
NVIS – Antena “Jamaica”
Illustration courtesy of NVIS Communications (Worldradio Books)
NVIS – Antene multiband
Am aratat mai inainte ca, pentru a beneficia de
NVIS 24/24 este necesar sa putem opera pe
diferite benzi de frecventa. Sunt necesare astfel
antene multiband sau de banda larga
Exemple de antene simple: LongWire, InvertedL, Shallow, Inverted –V, Dublet, Loop unda
intreaga (la inaltime scazuta 0.15-0.25λ, inclusiv
cu reflector dedesubt)
Pot fi folosite si alte antene multiband
NVIS – Antena “Elice”
Illustration courtesy of NVIS Communications (Worldradio Books)
NVIS – Antena “Collins”
Illustration courtesy of NVIS Communications (Worldradio Books)
NVIS – Dublet multiband
Illustration courtesy of NVIS Communications (Worldradio Books)
NVIS –Dipol inchis aperiodic (T2FD)
Lungimea totala a antenei – aprox. 27,5m
Rezistenta neinductiva - 600 Ω
BALUN 12 : 1 pentru adaptarea la 50 Ohm
Exemplu: Barker & Williamson BWD 1.8 – 30 MHz Dipol pliat multiband
Courtesy of Barker & Williamson Manufacturing Inc.
NVIS pentru statii mobile
Puteti folosi o antena spic pentru NVIS, dar nu
plasata VERTICAL! Alegeti una din urmatoarele
variante:
a) Indoiti spicul peste autovehicol, pe cat posibil
puteti fara ca acesta sa se rupa;
b) Indoiti spicul in afara autovehicolului, la cel
putin 45° (numai in stationare)!
Puteti folosi antene bucla (loop) din fata pana
spre spatele autovehicolului sau deasupra
acestuia
NVIS – Antena spic “Codan”
Illustration courtesy of Codan Pty.
NVIS – Loop Fata-Spate(WA6UBE)
Photos courtesy of Patricia Gibbons, WA6UBE
NVIS – Magnetic Loop (Armata Rusa)
Photo PA3EQB
NVIS – Magnetic Loop (Australia)
Photo Q-Mac Pty
NVIS – Magnetic Loop
Photo WB3AKD
Alte cateva lucruri despre NVIS
NVIS in al Doilea Razboi Mondial
D-Day: Comunicatiile stabile dintre cartierul
general al fortelor de debarcare (Uxbridge) si
navele de desant au fost realizate cu antene
orizontale cu radiatie la unghi mare dupa
insuccesul celor verticale! (pe bza cercetarilor
conduse de Dr. Harold Beverage care a
perfectionat aceste antene)
Trupele Wermacht au utilizat intens NVIS pentru
comunicatiile mobile in al doilea razboi mondial
NVIS in ziua debarcarii (D-Day)
Illustration courtesy of NVIS Communication, Worldradio Books
Vehicul militar german cu antena NVIS in al
Doilea Razboi Mondial
Photo Schiffer Publishing/Tactical Link
ALE : Automatic Link Establishment
Echipamentele ALE scaneaza si testeaza
posibilitatile de a avea legaturi pe un set
predefinit de frecvente – de obicei in benzi
diferite.
Fiecare statie dintr-o retea ALE emite semnale
si, la randul ei, asculta semnalele altor statii
Analiza acestor semnale, pe baza erorilor care
apar furnizeaza solutii pentru alegerea celei mai
potrivite frecvente pentru a stabili comunicatia la
un moment dat. Selectia se realizeaza automat.
Pagini WEB utile pentru cei care
doresc sa aprofundeze NVIS
 http://digisonde.oma.be/ Ionosonde at Dourbes, Belgium. Ionograme pentru stabilirea
foF2
 http://ionosphere.rcru.rl.ac.uk/maps.htm Rutherford Appleton Lab Space Weather Web –
Harta de predictie pentru foF2
 http://www.ips.gov.au Agentia Spatiala Australiana. Harti utile care acopera si Europa
 http://www.cebik.com/cb.html Note ale lui I.V. Cebik pe marginea unor antene pentru
NVIS
 http://www.scn.org/IP/nwqrp/archives/apr98/nwqapr04.htm Antena “L” pentru mobil.
 http://www.codan.com.au/ Codan Communications (Australia) HF SSB & Satellite
 http://www.iinet.net.au/~barrett Barrett Communications ( Aus.) Commercial HF SSB
 http://www.qmac.com/ Q-Mac Communications (Aus.) HF SSB
 http://www.chbrain.dircon.co.uk/ Charles Brain, G4GUO's Website. Programe pentru
ALE si alte experimente cu moduri digitale.
 http://www.raynet-hf.net/ RAYNET HF Team website. Informatii utile.
 http://www.tactical-link.com/ Interesting US Amateur NVIS site with a Military learning
NVIS - REZUMAT
 Acoperire radio 0-450km; Unghi mare pentru radiatie (6090°)
 Alegerea corecta a frecventei de lucru imediat sub
frecventa critica (foF2) este cel mai important aspect.
 Antena trebuie sa fie orizontala si nu verticala (cu
exceptia antenelor Loop Magnetic
 Antena trebuie sa fie la mica inaltime fata de sol – intre
0,25 si 0,15 din lungimea de unda.
 O antena NVIS are radiatie omnidirectionala.
 Pentru utilizare 24/24 este necesar un sistem care sa
acopere 3 benzi (inclusiv antena).
NVIS
Near-Vertical
Incidence
Skywave
Articol original de Gordon L Adams, G3LEQ,
Grafica Paul D Gaskell, G4MWO,
Traducere si adaptare, Adrian Florescu, YO3HJV
2008