Regularne łączności powyżej 3000 km w paśmie 144MHz z wykorzystaniem propagacji Meteor Scatter + Tropo Dzień dobry wszystkim i dziękuję za zaproszenie.

Prezentacja na temat: "Regularne łączności powyżej 3000 km w paśmie 144MHz z wykorzystaniem propagacji Meteor Scatter + Tropo Dzień dobry wszystkim i dziękuję za zaproszenie."— Zapis prezentacji:

1 Regularne łączności powyżej 3000 km w paśmie 144MHz z wykorzystaniem propagacji Meteor Scatter + Tropo Dzień dobry wszystkim i dziękuję za zaproszenie do wystąpienia na spotkaniu PK UKF. Przedstawię się dla tych, którzy nie słyszeli mnie w eterze. Pracuję w eterze od ponad 40 lat i specjalizuję się w pracy DX-owej na 144 MHz. W roku 1982 nauczyłem się alfabetu Morse’a i uzyskałem licencje klasy "A", to wszystko po to, aby pracować EME. Chociaż mam DXCC na 144 MHz EME, to naziemne DX-owanie nadal stanowi dla mnie szczególne wyzwanie. Dzisiaj mam zamiar mówić o regularnych (ale nie codziennych) łącznościach na 144 MHz, na odległości ponad 3000 kilometrów z wykorzystaniem multi-propagacji, tj. Es oraz duktu troposferycznego i odbić od meteorów. John Regnault G4SWX © John Regnault G4SWX 2015

2 Regularne łączności powyżej 3000 km w paśmie144MHz?
Propagacja meteor scatter & dukty troposferyczne Mechanizm poprzednio nie wykorzystywany Ocena trasy MS + Tropo Możliwości pracy przez Atlantyk Zapewne nie wszyscy słyszeli, że ostatnio przeprowadzono dużo łączności DX dzięki multi-propagacji (Es/MS + dukt troposferyczny). Niektórzy mogą nawet pomyśleć, że jest to niemożliwe. Przedstawię kilka powodów, dlaczego ja i wielu holenderskich amatorów uznaliśmy, że jest to jednak możliwe. Co więc się stało, kiedy EA8TJ próbował łączności FSK441 podczas występowania roju Perseidów w 2013 roku i ile łączności zrealizowano poźniej z wykorzystaniem „Random MS”. W mojej prezentacji przedstawię, jak moim zdaniem połączone mechanizmy różnych propagacji pomagają powiększyć zasięgi. Przedstawię też krótki plik audio (burst) dokumentujący odbiór sygnałów VC1T przez Atlantyk, a następnie kilka wskazówek, w jaki sposób wykorzystać ten rodzaj multi-propagacji.

3 Łączności MS > 2500 km przed sierpniem 2013
Date Call A Loc A CallB Loc B QRB Km K5UR EM35wa KP4EKG FK68vg 3162 GW4CQT IO81lp UW6MA KN97ve 3101 G4LOH IO94ea RW3PF KO93cd 2605 RU3ACE KO95kg 2581 N6RMJ DM14cp K2DRH EN41vr 2528 ES6RQ KO28wa EA3AXV JN01tj 2518 Powyższa tabela jest kompilacją rekordowych wyników zgłoszonych przez amatorów w Regionie I IARU i przez ARRL, a przedstawiających najdłuższe QSO MS zgłoszone do sierpnia 2013 roku. Można łatwo wyjaśnić mechanizmy propagacji dla czterech z sześciu prezentowanych QSO. Odbiór sygnałów kwalifikujących się jako multi-propagacja (MS i dukt tropo) na odległości do 2900 km po raz pierwszy zgłoszono z Australii w 2006 roku. Następnie zgłoszono łączności na odległości km z Nowej Zelandii i ponownie z Australii (Dubus 4/2012).

4 Łączności Es > 3000 km 13 sierpień 2013
Mapa z 13 sierpnia 2013 (pobrana z ze strony Make Mor Miles VHF) jest potwierdzeniem i wyjaśnieniem, dlaczego duża liczba stacji przeprowadziło łączności Es > 3000 km. Podczas tego otwarcia było sporo QSO z północy Niemiec do Wysp Kanaryjskich EA8. Podczas rozmów z wielu moim holenderskimi DX-manami oraz Joe Kraftem CT1HZE stwierdziliśmy, że wiele QSO, które wcześniej były klasyfikowane jako Es, były w rzeczywistości połączeniem propagacji Es i duktów troposferycznych. W tym przypadku miała miejsce propagacja Es z Niemiec do wybrzeża Portugalii, a następnie wykorzystany był dukt troposferyczny przez Ocean Atlantycki do Wysp Kanaryjskich EA8.

5 Dukt tropo wzdłuż wybrzeża Atlantyku
Wiele QSO z CT, EA, F, G & EI do EA8 & D4 Nowy rekord 432MHz: godz. 19:16 Łączność G4LOH z D44TS 432MHz CW IO70jc do HK77ke, 4070km Dukty troposferyczne występuje, gdy warstwa ciepłego powietrza zostaje „uwięziona” pomiędzy warstwami chłodniejszego powietrza. Różnica współczynników załamania fali tworzy dukt, wzdłuż którego można prowadzić sygnały VHF i mikrofalowe, często z bardzo niskimi stratami. Latem wzdłuż wschodniej linii wybrzeża Atlantyku często występują dukty troposferyczne. Pozwala to na pobicie rekordów odległości na trasie z Wysp Kanaryjskich (EA8) i Wyspy Zielonego Przylądka (D4) do stacji z północnej od EA8 a położonych blisko wybrzeża Atlantyku. Ostatnie takie rekordy były zarejestrowane 9 lipca 2015, kiedy G4LOH pracował z D44TS na 432MHz CW. To była już dziesiąta łączności G4LOH w paśmie 432 MHz!

6 Mapa Hepburn Tropo 13 sierpnia 2013
Wracając do propagacji z 13 sierpnia 2013, (wcześniej pokazałem mapę łączności Es między Niemcy (DL) i Wyspami Kanaryjskimi (EA8)) ta teraz widoczna mapa, pokazuje przewidywaną propagację dla tego szczególnego dnia, tj. 13 sierpnia Jaśniejsze czerwone obszary wzdłuż wybrzeża Atlantyku odpowiadają silniejszym duktom tropo. Rzeczywiście stacje z Wysp Kanaryjskich (EA8) podawały przez cały dzień informacje o bardzo silnych sygnałach tropo z Portugalii. Najprostszym wyjaśnieniem łączności powyżej 3000 km z Wysp Kanaryjskich EA8 do Niemiec DL jest takie, że sygnały Es były odbijane od morza w pobliżu Portugalii i docierały do EA8 w dukcie troposferycznym.

7 Połączenie odbić od meteorów z duktem troposferycznym
Odbicia od meteorów Dukt tropo km ??? km Zasada połączenia dwóch mechanizmów propagacji VHF jest stosunkowo prosta. Pokazałem właśnie, jak wiele łączności zostało przeprowadzonych dzięki połączeniu propagacji Es i duktów troposferycznych. Tak więc powinno być możliwe, aby również sygnały MS rozprzestrzeniać się dalej w duktach troposferycznych w taki sam sposób jak sygnały Es. Oto jak sobie wyobrażam mechanizm połączonych propagacji MS i tropo. Prezentowany szkic multipropagacji nie jest w skali, gdyż odbicie meteorów występuje około 90 km nad ziemią, podczas gdy dukt troposferyczny jest tylko kilkaset metrów nad ziemią. Najważniejszym warunkiem wystąpienia multipropagacji jest kąt wejścia sygnału MS w dukt troposferyczny. Jeśli kąt jest zbyt duży, wtedy sygnały nie będą skuteczne propagowane w tym dukcie. Kąt 1-3 stopni wydaje się być optymalny dla 144 MHz dla duktów wzdłuż wschodniego wybrzeża Oceanu Atlantyckiego. „Typowe" dobre tropo nie będzie odbijać sygnałów z kątem większym niż pojedyncze stopnie, a więc dukty tropo są niezbędne. Te subtropikalne dukty jednak są często niezwykle silne i odbijają sygnały przy kątach rzędu 1-3 stopni (co jest wyjątkowe!) Odległości rzędu 1600 km odpowiadają kątowi około 3 stopni, odległości rzędu 1900 km odpowiadają kątowi nieco ponad 1 stopień. Łączności MS random na odległości powyżej 1900 km są rzadkie.

8 Próby MS + Tropo Date Time Call Wkd Comments 12 August 2013 11:49:21
HB9EFK EA8TJ jn46je<MS>il18rj 2967km !!! 12:35:41 ON4AOI IL18RJ<>JO21BA FB MS 3052KM 14:07:30 PA3BIY CR MS!!! Wkd at 13: km! 15:21:19 PA4EME JO20WX<MS>IL18RJ 3133km !! 20:36:12 S50C Domingo mny tnx for QSO 3375 k 13 August 2013 08:15:41 PA5KM IL18<MS>JO11 MS+tropo FB !! 16:34:46 HB9FAP JN47PH<MS>IL18RJ 3067km 17:34:16 I2FAK JN45OB<MS>IL18RJ 2929 KM 14 August 2013 10:40:56 DF2ZC IL18RJ<MS>JO30RN 3186 km 21:31:40 G4SWX IL18<MS>JO Km best 300/6 Podczas roju Perseidów w roku 2013, Domingo EA8TJ był aktywny na 144MHz używając JT65 EME, testował też łączności MS z użyciem FSK441. W ciągu 45 minut po pierwszym wywołaniu CQ, EA8TJ zrealizował swoją pierwszą łączność z HB9EFK na odległość prawie 3000 km. W dwa następne dni przeprowadził 10 QSO i był słyszany przez dziesiątki innych stacji. Na ekranie widzimy zrzut z DX-clustra. Byłem bardzo szczęśliwy, dostając drugą szansę po tym jak EA8TJ nie zaliczył naszego pierwsze QSO w dniu 13 sierpnia. Stało się to, gdy rozpoczął wysyłanie "RRR" kiedy zaczęła się Es.

9 1600-1900 km z lokalizacji G4SWX JO02rf
Jeśli spojrzeć na niski kąt odbicia dla MS z mojej lokalizacji we wschodniej Anglii, można zobaczyć, że w zakresie Km w kierunku Wysp Kanaryjskich EA8 te odbicia trafią nad Ocean Atlantycki, tuż przy wybrzeżu Portugali. Niektórzy sugerują, że indeks zmian refrakcji jest odpowiedzialny za wejście do duktu troposferycznego. Jednak pojawiły się też raporty, gdzie punkt odbicia jest gdzieś daleko na morzu. Moim zdaniem odbicie od powierzchni morza jest ważnym czynnikiem zapewnianiającym, że oba rodzaje propagacji współdziałają ze sobą.

10 G4SWX – EA8TX 3050 km Dystans od EA8TX do mojej stacji we wschodniej Anglii to 3050 km. Niestety, w przeciwieństwie do wielu innych brytyjskich stacji, te położone w południowo wschodniej Anglii nie są w stanie pracować z Wyspami Kanaryjskimi (EA8) przez tropo. Dla tych stacji, trasa przebiega nad ziemią przez 150 kilometrów w Wielkiej Brytanii, 150 km we Francji i 100 km w górach północnej Hiszpanii. Jednak, jak widzieliście na poprzednim slajdzie, sygnały MS docierają do morza tuż przy zachodnim wybrzeżu Portugalii. Jest to ten właśnie niski kąt sygnałów (między 1 i 3 stopnie) padający na powierzchnię morza, które są następnie wprowadzane do duktów troposferycznych, które regularnie występują wzdłuż tego wybrzeża. W tym roku podczas wielu testów FSK441 z EA8TX, sygnały były odbierane przez większość dni, kiedy dukty troposferyczne były odpowiednie dla łączności rzędu 3050 km. Jeden na trzy z takich testów kończyło się dwustronnym QSO i nawiązywanie łączności trwało dłużej niż 1 godzinę.

11 Zrobione & słyszane przez EA8TJ/EA8TX
Od momentu poznania multipropagacji MS+ tropo, rekordy odległości dla tej multipropagacji zostały poprawione wiele razy po sierpniu Mamy już około 50 takich łączności przeprowadzonych przez EA8TJ i EA8TX. Pokazane są one w postaci czerwonych kwadratów. Wiele z tych łączności przekracza 3000 km. Jestem szczęśliwy, że mam 10 takich QSO. Jeszcze bardziej interesujące są raporty odbioru zaznaczone na mapie kolorem fioletowym. Aktualny rekord EA8TJ do stacji S50C (JN76) to 3377 km jest niewątpliwie jednym z tych, które mogą być teraz pobite przez tych, którzy rozumieją ten mechanizm propagacji i mają odpowiedni sprzęt i czas na próby. Raporty o najdłuższych nasłuchach sygnałów EA8 z tym typem propagacji, to: OZ1LPR JO44, 3629 km, YU1EV KN km i YU7TT 3775 km. Raporty z Serbii są ciekawe, bo wygląda jakby dukty biegły od Wysp Kanaryjskich (EA8) w kierunku Morza Śródziemnego.

12 EA8TX - pojedyncza Yagi 144MHz
W ciągu ostatnich sześciu miesięcy przeprowadziłem wiele prób z Fernando EA8TX ****tu audio G4SWX odebrane przez EA8TX: G4SWX_150509_ WAV*** To jest 4,5 sekundy RRRR odebranego z poziomem 13dB ponad szum w dniu 9 maja 2015 podczas jednej z wielu prób. Zostało to zarejestrowane przez EA8TX, gdzie wyposażonie Fernando to tylko IC706MKIIG + Mirage 100 W + antena Vargarda 9EL2!

13 Raport G4SWX z odbioru VC1T (3730 km)
W dniu 6 lipca 2014 monitorowałem pasmo 144 MHz na częstotliwości ekspedycji DX-trans-atlantyckiej VC1T. Jestem oddalony 5000 km od wybrzeża Atlantyku i nie spodziewałem się usłyszeć cokolwiek, ale hciałem słuchać sygnałów korespondentów na „back scatter”. Jakież było moje zdziwienie, gdy usłyszałem to: ***tu audio: Mon_140706_ WAV*** Kiedy prawidłowo zdekodujemy te sygnały możemy usłyszeć pięć lub sześć „burstów" z wywołaniem CQ VC1T Nie muszę mówić, że włączyłem moje PA i wołałem VC1T przez 2 minuty podają mu raport. Po czterech godzinach wołania nie odebrałem już innych „burstów„.

14 Es + Meteor Scatter ? Istnieje duże prawdopodobieństwo, że sygnały wysyłane z Kanady początkowo poprzez Es są odbijane od Oceanu Atlantyckiego i dalej propagowane przez MS po stronie europejskiej. Slajd pokazuje „geometrię”, wg której jak uważam, taka multipropagacja może mieć miejsce. Okręgi po stronie VO1 mają 1700 i 2100 km i są to średnie odległości zasięgu propagacji Es na 144 MHz. Okręgi wokół G4SWX mają 1600 i 1900 km i odpowiadają jak zasięgom jak poprzednio, ale dla propagacji MS. Rzadko się zdarza, że propagacja Es miedzy dwoma stacjami na 144 MHz trwa dłużej niż 10 minut. W czasie tych 10 minut jest prawdopodobne, że wystąpi jednokrotnie multipropagacja (Es+MS) między obu korespondentami. Dla zrealizowania kompletnej łączności potrzebne są co najmniej 4 odbicia. Zakładając jednak cykl TX-RX na 50-50%, oznacza to, że pełna łączności wymaga czasu dla 8 odbić MS. Podczas krótkiego otwarcia Es (10 min) na 144 MHz jest to mało prawdopodobne!

15 Es + MS (ew. odbicie od ISS)?
Istnieją pewne dowody na poparcie teorii, że odbiór sygnałów VC1T nastąpił w wyniku multipropagacji (MS+Es). W tym czasie MUF na trasie był co najmniej 60 MHz (program Life MUF). Wg map F5LEN wiemy, że Atlantyk był spokojny w okolicy trasy miedzy stacjami, co ułatwiałoby odbicie od morza. Jednak ukończenie dwustronnego QSO w multipropagacji (MS+Es) uważam za wysoce nieprawdopodobne! Możliwe było również, że odbiór był spowodowany przez odbicia od Międzynarodowej Stacji Kosmicznej ISS, który był nad Atlantykiem w tym czasie. Szczegółowe radarowe wyliczenia bistatyczne wskazują, że takie odbicie byłoby słabsze o 15-20dB od odbieranych sygnałów. Jednak po wielu miesiącach analiz i odjęcie dryfu nadajnika (dla ICOM IC-746 jest to duży problem) zmierzone przesunięcie sygnału Dopplera na rejestrowanym sygnale okazało się zbliżone do odbić lub dyfrakcji spowodowanych przez ISS.

16 VC1T Two meter Trans-Atlantic Expedition To John G4SWX
Confirming your reception report, 1341Z, Sunday 6 July 2014 MHz, FSK441 Operators: Al VO1NO Fred VE1FA Helen VA1YL Rich VA1CHP Roger VE1SKY Choć nie ma jeszcze dwustronnych łączności ze stacją VC1T to są potwierdzone nasłuchy sygnałów VC1T na 144 MHz. Nie mam wątpliwości, że w tym roku dojdzie do odbioru sygnałów radiolatarni z Wysp Zielonego Przylądka (D4) w paśmie 144 MHz, a następnie dwustronnych łączności z D4. Moim zdaniem istnieją warunki do przekroczenia północnego Atlantyku. Występują tu silne dukty troposferyczne między EA i CT a Karaibami sięgające połowy Atlantyku, które w połączeniu z propagacją MS tworzą warunki do zaistnienia mojej ulubionej multipropagacji dla przeprowadzenia pierwszej trans-atlantyckiej łączności w paśmie 144 MHz. Two meter Trans-Atlantic Expedition Pouch Cove, Newfoundland, GN37os, 4-12 July 2014

17 Zaczynamy z JO80ei 1600Km = żółty 2000Km = biały
Tu, w środku Europy, łączenie propagacji rozproszania od meteorów i duktów troposferycznych nie jest jednak łatwe. W Internecie możemy znaleźć narzędzia do wykreślania okręgu zasięgu tak jak to widzimy na slajdzie. Możliwości propagacji na Wyspy Kanaryjskie (EA8) nie są dobre. Całą trasa przechodzi nad lądem, aż do Atlantyku. Możliwości propagacji w kierunku południowo-zachodnim wydają się być ograniczone jedynie do Maroka (CN8) lub Azorów (CU). Jednak łącznośc do 2600 km na Izrael (4X) nie tylko jest niemożliwa, ale wysoce prawdopodobna. Dukt troposferyczny istnieje ponad większością wschodniej części Morza Śródziemnego i ma to miejsce przez większość miesięcy letnich. 1600Km = żółty Km = biały

18 Podstawowe wymagania dla prób MS+Tropo
Antena o dużym zysku i niskim kącie elewacji 1-3 stopni QTH na wzgórzu wskazane! lub 2 anteny w zestawie 15-20 m nad ziemią wskazane! Niska wartośc szumów odbiornika TX- 500W Odbicia od meteorów Dukt tropo km ??? km 1-3 stopni ++ cierpliwość! Co jest potrzebne, aby być przeprowadzić łączności z wykorzystaniem MS i duktu troposferycznego? Najważniejszą rzeczą jest to, aby pracować na MS z kątem elewacji poniżej 3 stopni. Oznacza to system antenowy z dużym zysku przy niskich kątach 1- 3 stopni. Mój system czterech 16 elementowych Yagi jest zamontowany na 20 m wieży i działa dobrze na EME aż do elewacji zera stopni! Na szczęście takie duży system nie są niezbędne. Wysokie QTH takie jak używane przez OE/DD0VF w JN47 jest dobre, aby pracować z EA8. Ponadto osobiście zweryfikowałem, że z dwoma antenami 17B2 zainstalowanymi tylko 8 m nad gruntem, dobrze słychać sygnały stacji EA8. Co jeszcze jest dość istotne, to niski poziom szumów odbiornika i korzystanie z przedwzmacniacza zamontowanego pod anteną. Bez tego możemy nie usłyszeć odbić sygnałów stacji o mocy 100 W. Na nadawania wystarczy 500 W, ale 1KW jest lepszy i czyni życie o wiele łatwiejszym!

19 Co nowego w DX-ach 144MHz? Przed sierpniem 2013 były znane 2 MS QSO >3000 km Po tym czasie ~50 MS+TR QSOs do EA8 >3000Km Ja miałem szczęście zrealizować >10 takich QSOs Teraz rozważam łączności z D4 oraz 4X via Tropo + MS? Możliwa jest łączność tropo transatlantyckie + MS z EA1 do VO1 Dualna propagacja to nowe ekscytujace wyzwanie w paśmie 144 MHz. Podsumowanie: Przed sierpniem 2013 roku były tylko dwie rekordowe łączności powyżej 3000 km z wykorzystaniem MS. Chciałbym powiedzieć, że rekordowa łączność między W5 a KP4 był prawie na pewno łącznością z wykorzystaniem multipropagacji MS + Tropo nad Karaibami. Mamy już około 50 QSO z EA8 przy użyciu kmultipropagacji MS + kanał troposferyczny w większości powyżej 3000 km. Ja zaliczam się do tych szczęściarzy, którym udało mi się ukończyć ponad dziesięć takich QSO. Oczekuję z nadzieją dalszych prób z wykorzystaniem tych samych mechanizmów. Liczę, że nawiążę łączności z D4 i 4X. Myślę, że łączność z wykorzystaniem transatlantyckiego Tropo + MS z EA1 do VO1 jest możliwa Multipropagacja daje nowe, ekscytujące perspektywy pracy w paśmie 144MHz.

20 Rekordy mogą być pobite! ‘z małą pomocą kilku innych UKF-owców’
Domingo EA8TJ Fernando EA8TX Peter PA3BIY Dick PA2DW Frank PA4EME VC1T team + wielu innych! Żadna z tych bardzo długich łączności na 144MHz nie byłaby możliwa bez zaangażowania i cierpliwości Domingo EA8TJ i Fernando EA8TX. Podobnie jak wielu innych VHF DX-manów ja nadal korzystam ze wzmacniacza lampowego z lampą EIMAC. Jako ciekawostka, na zdjęciu mamy lampę 4CM500,000G z firmy EIMAC, moc 500 kW Taka lampa pracuje w stopieniu wyjściowy nadajnika BBC World Service w pobliżu mojego QTH. Ta stacja jest teraz QRT, jednak kiedyś używała 4 elementowego pionowego beama skierowanego w kierunku Warszawy… Niestety sprzęt ten nie jest dostępny dla amatorskiego użytku…

21 Dziękuję za wysłuchanie! Pytania?
G4SWX Chciałbym podziękować wszystkim za czas i wysłuchanie mnie tego popołudnia Chętnie odpowiem na wszelkie pytania Jeśli pamiętają Państwo pytania, które mieliście zadać po konferencji, to mój adres jest na QRZ.com: john.Regnault(at)btinternet.com