Berichten

Magnetische loop antenne voor 40-160 meter (1,8-7,0 MHz)

Bouw zelf eens een “General coverage transceiver antenna

Magnetische loop antenne voor 40-160 meter (1,8-7,0 MHz)Zoals de meeste van ons ben ook ik niet gezegend met een perceel grond waar met gemak een dipool voor 80 meter uitgespannen kan worden. Over 160 meter maar te zwijgen, hi. Om toch op deze banden uit te kunnen komen ga je concessies doen aan de kwaliteit van je antenne.

Lees meer

coax-trap

60 meter antenne (5 MHz)

Zelfbouw 60 meter antenne

Ik ben één van de weinigen met een multi-band inverted-V. Voordeel hiervan is dat ik op de bewuste banden een mooie staande golf heb van 1:1. Mijn laagste band is 20 meter. Deze draad heb ik verlengd met een zelfgemaakte spoel. En daaraan nog weer een stuk voor het 60 meter (5 MHz) gedeelte. In principe is één been van de dipool 20m(draad)+20m(spoel)+20m(draad). Om toch nog weer de 20m band te gebruiken heb ik een condensator op de juiste resonatiefrequentie (20m) getrimd.

De bouw

Zelfbouw 60 meter antenneMen neme 1 lege WC-rol. Daarop wikkelde ik 31 windingen 1mm2 vinyldraad (20,4uH). Kroonsteen aan beide einden. Buitenkant intapen en daarna helemaal inspuiten met lak. De condensator (+/- 6,5 pF) heb ik van een stuk oude tv-coaxkabel gemaakt. De binnenader aan de ene kant en de buitenader aan de andere kant van de spoel. Door de binnenader uit de tv-coaxkabel te trekken kun je vrij nauwkeurig de juiste capaciteit bepalen.

De antenne lijkt veel op http://www.hard-core-dx.com/nordicdx/antenna/wire/60mtrapdipole.html maar dan als inverted-V. De trap heb ik eigenlijk gewoon als experiment gemaakt zonder eerst (dure) materialen aan te schaffen om dan misschien te moeten concluderen dat het weggegooid geld is geweest.

Roelf Harm Brouwer (PE1MXP)

NVIS en SkipZone

Thesis van PE5B: “Near Vertical Incidence Skywave”

Near Vertical Incidence Skywave (NVIS)

Interactie tussen antenne en het propagatiemechanisme

Proefschrift van Ben A. Witvliet (PE5B) ter verkrijging van de graad van doctor aan de Universiteit Twente, op gezag van de Rector Magnificus, prof. dr. H. Brinksma, volgens besluit van het College voor Promoties in het openbaar te verdedigen op woensdag 2 december 2015 om 14:45 uur

 

Samenvatting

Near Vertical Incidence Skywave (NVIS) Thesis coverfoto

Flooded New Orleans following Hurricane Katrina, 11 September 2005. Photo courtesy of National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Commander Mark Moran, of the NOAA Aviation Weather Center, and Lt. Phil Eastman and Lt. Dave Demers, of the NOAA Aircraft Operations Center, all commissioned officers of the NOAA Corps, flew more than 100 hours surveying Katrina’s devastation. Eastman piloted NOAA’s Bell 212 Twin Huey Helicopter from August 31 to September 19. All three men took dozens of aerial photos from an altitude of several feet to 500 feet.

In gebieden waar geen telecommunicatie-infrastructuur is, of wanneer die infrastructuur door een natuurramp is verwoest, kan Near Vertical Incidence Skywave (NVIS) propagatie voor een verbinding met de buitenwereld zorgen.

Om gebruik te maken van NVIS moeten de radiogolven recht omhoog worden gezonden, waar, op een hoogte tussen 80 en 350 km, de ionosfeer deze golven terugbuigt naar de aarde. Vanwege het frequentieafhankelijke karakter van de propagatie moet bij de keuze van de werkfrequentie rekening worden gehouden met parameters van de ionosfeer. Typische werkfrequenties liggen tussen 3 en 10 MHz.

Door de grote reflectiehoogte wordt een aaneengesloten gebied van tenminste 400 x 400 km rondom de zender bestreken. Aangezien de radiogolven onder een steile hoek naar beneden komen, vindt geen afscherming plaats door grote objecten zoals gebouwen of bergruggen plaats.

Aangezien NVIS niet afhankelijk is van een netwerk of netwerkoperator is snelle uitrol mogelijk. Bovendien zijn de antennes en radioapparatuur relatief eenvoudig te maken en onderhouden, zelfs in landen met een lager technologisch niveau. Deze aspecten maken NVIS radiocommunicatie bij uitstek geschikt voor communicatie na natuurrampen en voor onderwijs en medische zorg op afstand in arme en/of afgelegen gebieden.

Onderzoek naar de inzet van NVIS propagatie voor point-to-point verbindingen of omroep heeft verspreid over tientallen jaren plaatsgevonden en bestrijkt een groot aantal onderwerpen. In dit proefschrift worden blinde vlekken in dat onderzoeksgebied geïdentificeerd en bestudeerd, om zo bestaand onderzoek aan te vullen en te verbinden. Daarbij ligt de focus op antennes en propagatie.

De volgende onderzoeksvragen werden geformuleerd:

  1. Hoe functioneert het NVIS propagatiemechanisme, en welke parameters van dit mechanisme zijn van belang voor de optimalisatie van NVIS telecommunicatiesystemen?
  2. Hoe kunnen we de NVIS antenne optimaliseren zodat (a) het sterkste signaal wordt geproduceerd in het verzorgingsgebied, en (b) zodat de grootste signaal-ruisverhouding wordt gerealiseerd bij ontvangst van signalen uit dat verzorgingsgebied?
  3. Hoe groot is de interactie tussen NVIS antenne en NVIS propagatiemechanisme?

De nadruk van het onderzoek ligt op empirische verificatie van de effectiviteit van antennes en van propagatieverschijnselen en een aantal nieuwe meetmethoden is ontwikkeld om dit mogelijk te maken. De metingen zijn uitgevoerd in Nederland (52°N, 6°O), en worden geacht representatief te zijn voor het gebied tussen 40 en 60 graden Noorderbreedte.

Onderzoek met betrekking tot het NVIS propagatiemechanisme laat zien dat elevatiehoek, polarisatie, fading en ruis de belangrijkste parameters zijn bij de optimalisatie van NVIS telecommunicatiesystemen. De relatie tussen elevatiehoek en afstand is bepaald als functie van de werkfrequentie en het zonnevlekkengetal, en door meting bevestigd. Door middel van metingen is aangetoond dat NVIS al vanaf korte afstanden (20 km op 7 MHz) dominant is ten opzichte van de grondgolf. De metingen laten ook zien dat NVIS efficiënt is: één 100 Watt zender bestrijkt een gebied van 400 x 400 km met 35 tot 55 dB signaal-ruisverhouding. In de nachturen is propagatie waargenomen over een afstand van 110 km, op een frequentie boven de kritische frequentie van de ionosfeer, met een fluctuerend karakter dat veel weg heeft van verstrooiing (scattering) en niet lijkt op grondgolfpropagatie.

Het belang van de propagatie van karakteristieke golven in de ionosfeer is aangetoond door middel van metingen en laat bijna perfect circulaire polarisatie van de neergaande golven zien, met een grote (>25 dB) scheiding tussen beide karakteristieke golven. Een antenne met slechts 0,5 x 0,5 λ footprint is ontworpen, waarmee de beide karakteristieke golven gescheiden kunnen worden ontvangen. Toepassing hiervan voor diversiteitsontvangst (diversity) resulteert in 8 tot 10 dB reductie van het benodigd zendvermogen.

Onderzoek laat zien dat de optimalisatie van zend- en ontvangstantenne een verschillende benadering vraagt en verschillende optima oplevert. Optimalisatie van de ontvangstantenne vergt kennis van de propagatie van elektromagnetische omgevingsruis, waarbij zowel de polarisatie als de verdeling over de ruimtehoeken van belang is. Eerste experimenten laten zien dat de verdeling over de ruimtehoeken niet uniform is. Een nieuwe methode om de effectiviteit van meetantennes voor omgevingsruis te bepalen wordt beschreven.

Voor het op locatie vergelijken van NVIS antennes is een nieuwe meetmethode ontwikkeld die gebruik maakt van NVIS propagatie. Met deze methode is de optimale hoogte van een horizontale dipool als zendantenne bepaald. Die ligt tussen 0,18 en 0,22 λ voor de meeste grondsoorten. Het optimum van de ontvangstantenne ligt rond 0.16 λ, maar die is minder kritisch. In tegenstelling tot wat vaak aangenomen wordt presteren laag opgestelde dipolen slecht: een dipoolantenne op 0,02 λ hoogte is 11 to 12 dB minder effectief dan het optimum bij zenden, en 2 tot 6 dB minder effectief bij ontvangst. Zo’n lage dipoolantenne is echter nog altijd 12 dB effectiever dan een sprietantenne op een auto.

Interactie tussen de NVIS antenne en het NVIS propagatiemechanisme is aangetoond. Naar verwachting geeft optimalisatie waarbij antenne en propagatiemechanisme als een hybride systeem worden beschouwd betere resultaten dan wanneer de antenne alleen wordt geoptimaliseerd.

Verder lezen?

De volledige thesis van Ben (PE5B) staat op de ResearchGate website en is daar behalve online te lezen ook als PDF te downloaden.  Een complete lijst van alle publicaties van Ben staat op zijn ResearchGate profiel pagina.

Moxon

Administrative Council IARU wil erkenning voor de antenne

De Administrative Council (AC) van de IARU had op 9 en 10 oktober 2015 in Indonesië haar jaarlijkse vergadering. De AC bestaat uit negen personen en is verantwoordelijk voor het management van de IARU en het beleid binnen de IARU. Opvallend binnen het flink aantal agendapunten; was de aandacht die de AC besteedde aan het onderwerp antenne. Daarop volgde namelijk een belangrijke resolutie.

Erkenning voor de antenne

AntenneDe AC erkent dat de antenne een integraal deel is van elke radiocommunicatie inrichting. De AC nam daarom een resolutie aan die de IARU-leden maant, namens Nederland is dat de VERON, om bij hun overheid erkenning te krijgen voor het belang van de antenne voor de radioamateurdienst. IARU-leden moeten pleiten voor het maken van wet- en regelgeving waarin het belang van de antenne voor radioamateurs wordt vastgelegd. Daarin moeten geen beperkingen worden vastgelegd voor antenneplaatsing. Ook moet het in rekening brengen van een vergoeding voor het gebruik van  en amateurantenne worden ontmoedigd. Met deze belangrijke resolutie op zak neemt het hoofdbestuur van de VERON actie richting overheid.

WRC-15

Voor de belangrijke World Radiocommunication Conference, WRC-15,  stelde de AC het IARU team samen. De standpunten en strategieën van de IARU m.b.t. de WRC-15 agenda die invloed hebben op amateur radio zijn besproken, waaronder het voorstel voor een allocatie op de 5 MHz band. Iets waar de VERON voor Nederland al resultaat heeft geboekt. Agendapunten die de IARU op de WRC-19 agenda wil hebben zijn o.a. wereldwijde harmonisatie van de 1800 – 2000 kHz allocatie. En voor IARU Region 1, waaronder Europa, Midden Oosten en Afrika , een allocatie in de 6 m band, van 50 tot 54 MHz.

Amateursatellieten

De grote hoeveelheid amateursatellieten vraagt om meer coördinatie. De AC heeft een aangepaste taakomschrijving gemaakt voor de IARU-satellietadviseur en ingestemd met nieuwe richtlijnen voor satellietcoördinatie. Een assistent adviseur is aangesteld om de satellietadviseur te helpen.

Ethervervuiling

De AC wil dat de internationale organen die normen maken proactiever benaderd worden. Dat is nodig om de IARU-doelstelling te realiseren om vervuiling van het radiospectrum door ongewenste radio emissies terug te dringen. De VERON ziet de vervuiling van de amateurbanden als een grote bedreiging voor de amateurdienst. Het hoofdbestuur is dan ook positief over deze proactievere houding door de IARU. Maar ze geeft ook gelijk aan dat dergelijke trajecten lang zijn, vooral door de bureaucratie die ermee gemoeid is.

Overige punten

IARU-logoVerder besprak de AC o.a.:

  • De rol van radioamateurs in noodcommunicatie.
  • Aanbevelingen om o.a. de missie van de IARU duidelijker uit te dragen.
  • Rapport van het International Beacon Project waarin een aantal gedachten over hoe het bakensysteem kan worden gecombineerd met andere middelen om HF propagatie in real time weer te geven.
  • Dat het thema voor de jaarlijkse World Amateur Radio Day, moet zijn: “De viering van de bijdrage van amateurradio aan de maatschappij”. De VERON PR-Commissie zal volgend op dit besluit, het onderwerp vaker onder de aandacht brengen.

De AC komt in oktober 2016 weer bij elkaar tijdens de IARU Region 2 vergadering in Chili.

Risicobeleving bij straling van antennes

Risicobeleving bij straling van antennesRisicobeleving bij straling van antennes

Nieuwsbrief Antennebureau – mei 2015

Mensen ervaren een hoger risico bij straling van antenne-installaties voor mobiele telefonie, dan bij straling van hun eigen mobiele telefoon. Dat blijkt uit onderzoek van de VU Medisch Centrum Amsterdam. Ook het Antennebureau ervaart dat tijdens het geven van voorlichtingen.

Lees meer

DF-antennes, de USA varianten

Gigantische DF-antennes (deel 3)

DF-Antennes, de USA varianten

DF-Antennes, de USA variantenIn het eerste deel schreef ik: De kenmerken van een “Wullenweber” zijn meerder breedbandige antennes (monopolen) geplaatst in een cirkel en achter elke antenne een vlak reflectiescherm dat verbonden is met een aardnetraster dat groter is dan de diameter van de antennecirkel. Deze kenmerken zelfs de naam “Wullenweber” zijn bij de twee verschillende vormen van DF antennes in een cirkel door de westerse wereld overgenomen. Ook de USSR varianten in deel 2 hebben deze kenmerken behalve de naam “Wullenweber”.

Ten aanzien van de Wullenweber antenne arrays met name de USA varianten waar dit deel van het verhaal over gaat zie als eerste: AGARD Wullenweber. Hier vind je een nadere uitleg over deze antennes. De fysieke uitvoering van de Duitse Wullenweber draad antenne zoals Abb. 2 in deel 1 is in de USA varianten losgelaten. In deel 2 de voormalige USSR varianten zien we wel afgeleiden van de originelen Duitse Wullenweber antenne terug. John Stone Stone heeft op de eerste Direction Finding System patent verkregen in 1902 (US Patent 716134). Opm. pa3clq, System is niet een antenna array. Alternatieve en verbeterde DF-systemen werden uitgevonden door Lee de Forest in 1904 (US Patent 771819), en door Italiaanse ingenieurs Ettore Bellini en Alessandro Tosi in 1909 (US Patent 943960).

Lees op deze webpagina het volledige verhaal inclusief verwijzingen naar foto’s en achtergronden zoals door Jan Pieter Oelp (PA3CLQ) onderzocht.

DF-antennes, de voormalige USSR varianten

Gigantische DF-Antennes (deel 2)

DF-Antennes, de voormalige USSR varianten

Gigantische DF-Antennes, de voormalige USSR varianten Het grootste en meest geraffineerde Sovjet SIGINT grond systeem. De originele Krug arrays, welke tijdens het eind van de veertiger jaren en in de vijftiger jaren van vorige eeuw werden geinstalleerd, waren eigenlijk kopieen van de Wullenweber Circularly-Disposed Antenna Arrays (CDAAs), zoals ontwikkeld in Duitsland gedurende de tweede wereld oorlog. Het systeem was ontworpen om de frequentieband van 6 tot 20 MHz af te dekken. De mogelijkheden van de Krug systemen zijn steeds weer verder verbeterd gedurende de afgelopen drie decennia.

Lees op deze webpagina het volledige verhaal inclusief verwijzingen naar foto’s en achtergronden zoals door Jan Pieter Oelp (PA3CLQ) onderzocht.