ARLA/CLUSTER: Entendendo Weak Signals;por José Carlos M da Silva N4IS-PY2DP(parte FINAL .... UFA !!!!)

Sexta-Feira, 20 de Outubro de 2006 - 15:57:41 WEST

O assunto sobre propagação em VHF,  não só é fascinante como ainda um grande mistério. Manter-se actualizado  ajuda a entender melhor o assunto, não que artigos de 30 anos atrás não sejam mais validos, mas sim com os  satélites que temos hoje em dia , Internet, computador, esses efeitos da natureza estão sendo cada vez mais bem entendidos.

Estou passando aqui alguns textos e sites que recomendo, o que eu faço é imprimir o assunto e ler quando estou inspirado. As dicas praticas eu vou passar nos comentários sobre minhas experiências como N4IS. 

Uma fonte de referencia muito importante para o pessoal do Hemisfério Sul , pode ser encontrada no site do VK6KZ, grupo Australiano de VHF Dx.

http://www.users.bigpond.com/anvdg/vk6kz_bight_paper.htm

Para dados actuais das condições de propagação, eu recomendo o site do  Tomas NW7US. Editor de propagação de varias revistas como a CQ-VHF, que por sinal esse mês tem um resumo interessante sobre propagação em VHF. Parte desse artigo pode ser visto na pagina da CQ-VHF , somente o mapa inicial  já é fantástico de ver.

http://prop.hfradio.org/

http://www.cq-vhf.com/Spr04%20Propagation.html

A maioria dos contactos em VHF do dia  a dia, ocorre na camada da troposfera.  QSO's de até 700 km são possíveis quase todos os dias. Na troposfera a propagação sempre abre das faixas mais altas 1.2GHz para baixo, 432, depois 222, depois 144, e depois 50 Mhz. O artigo do OZ1RH sobre como fazer contactos troposfericos de 700 km em 50MHz todos os dias é muito importante se lembrarmos que 144 MHz funciona melhor que 50 MHz nesse modo de propagação.

http://www.uksmg.org/tropo.htm

 É muito importante no Hemisfério Norte, mas quem pensa que o Brasil está fora disso está redondamente enganado. O  índice de ocorrência de Es no Brasil é um dos maiores do mundo, veja os mapas no arquivos da QST out. 97 pg 39-41 , e QST Nov 97 pg 38-42. 

http://www.arrl.org/tis/info/propagation.html

Voltando ao nosso trabalho  de entender como os vários componentes de uma estação interagem entre si. Já chegamos no ponto de como a antena deve interagir com a propagação. Tem um único comentário sobre polarização Vertical & Horizontal nesse assunto. Uma irregularidade ionizada, quando excitada por um sinal de VHF em uma devida polarização, se comporta como um dipolo na mesma polarização irradiando ou retransmitindo o sinal recebido. É bem conhecido o diagrama de irradiação de um dipolo, ele tem a maior intensidade perpendicular ao dipolo e um nulo ou menor irradiação nas pontas. Portanto, se sabemos que o dipolo vai estar a uma altitude entre 1 km a 100 km de altura , irradiando como um dipolo no espaço, a quantidade de energia que retorna para a terra é máxima somente para polarização horizontal, o dipolo vertical vai  transmitir paralelo com  aterra, e somente o que é irradiado pelas pontas é que volta para a terra. Isso resulta em uma perda de 3 a 10 dBs nos sinais reflectidos usando polarização vertical.

Mas nem tudo está perdido, no caso de nuvens Es, elas não são necessariamente paralelas à terra, quando elas se formam num plano de 45º em relação a terra, a perda por polarização será de 3 db e será igual para polarização vertical ou horizontal. Por isso que muitas vezes antenas verticais funcionam bem em uma TEP, mas isso só ocorre em menos de 30% dos casos.

Já falamos o suficiente sobre como acoplar a antena à propagação, nos resta agora escolher o melhor modo  para cada tipo de propagação.

No caso de voz, fica claro que FM é mais legível até ao nível de 10db de sinal ruído, todo mundo sabe que ouvindo FM no carro a qualidade é melhor que AM. SSB é o modo para se usar, porem se você não está conseguindo falar em SSB , passando para CW tem a mesma eficiência e é como  aumentar a potência 10 vezes . Isso é muito usado por aqui , CW salva a pátria em contactos de sinais fracos.

Hoje em dia,  temos os modos digitais que são de 10 a 25 dBs mais eficientes que o CW, porem são descodificados por computador, tipo PSK 31 , FSK 441 , JT6M, JT44 e JT65. Todos usam o mesmo tipo de interface entre o radio e o computador.

Qual modo digital a usar??

O PSK 31: é muito utilizado em HF e  transmite um sinal de cada vez. Funciona bem, mas não foi desenvolvido para aproveitar os efeitos presentes na propagação de VHF, com o pings de meteoros ou lentos QSB de poucos segundos ou longos QSB de vários segundos.

WSJT FSK441:  Esse modo foi uma evolução do HSCW(High Speed CW), que transmitia CW  a  uma velocidade de 3000 a 10.000  palavras por minuto. O sinal reflectido por meteoros tem a duração de 1 a 5 ou até 15 segundos em média, e tem duração suficiente para conter toda a informação necessária se a informação for retransmitida centenas de vezes por segundo. O modo FSK441 funciona com um rápido QSB, mas não funciona bem com propagação constante sendo apropriado somente  para reflexão de meteoros

JT44 :Devido ao sucesso do FSK441 com os quatro tons, O Joe, K1JT, resolveu testar como seria com 44 tons e adaptou o modo para EME, ai foi um sucesso. Em JT44 o sinal é lentamente repetido por um 1 minuto.  Repetindo o sinal por varias minutos e calcula o valor médio do sinal recebido. Embora o radio fique em SSB com uma banda passante de 2,5 khz,  a banda passante resultante é de poucos Hz, depois de detectado pelo DSP da placa de som do PC e processado pelo software . Diferente do FSK441, o novo modo JT44 necessita que a estação transmissora e a receptora tenham um sincronismo na base de tempo menor que 1 segundo. Deve ser usado um  padrão de tempo como a WWV, Radio Relógio Atómico , ou alguns programas que ajustam o clock do computador pela internet comparando-o com um relógio atómico..

JT6M:  Esse modo nasceu da mistura dos dois acima. O rastro de um meteoro queimando na atmosfera, aumenta de diâmetro ao mesmo tempo que diminui de intensidade , isso implica que a frequência baixa. Em 222 MHz os pings são intensos e de curtíssima duração, em 144 eles são fortes e de duração de 1 a 5 segundos. Mas em 50MHz eles são fracos e de longa duração. O Joe  aumentou o tempo de transmissão dos tons, para serem repetidos de 5 em 5 segundos, e aplicou o mesmo algoritmo desenvolvido para o JT44. O resultado foi fantástico, fizemos testes em 6 metros, com 100W usando  antenas pequenas ( 3 a 5 elementos ). Durante uma hora não conseguimos descodificar nenhum ping, quando passamos para JT6M , completamos o QSO em 10 minutos. Portanto, esse modo é muito apropriado para QSB longos e fracos. Testes feito recentemente com Es, tem provado que esse modo é muito eficiente. Durante testes realizados de W2/W3 com CN8 ficou constatado que sem nenhuma condição para SSB ou CW, o QSO usando JT6M foi realizado rapidamente. Muitos testes estão sendo feito com TROPO usando JT6M, pois combina os pings , com longos QSOs.

JT65:Aqui foi uma situação de ..... gerar mais tons... dá.. ...mais um pouquinho...os 44 tons foram passados para 65 e novos algoritmos de correcção de erros foram acrescentados ao programa. Também foi acrescentada a capacidade de trabalhar junto com o Espectro radio um programa de analise de sinais de áudio  muito útil para  detectar sinais fracos. É o modo digital mais actual e com maior utilização em 144 MHz. 

Todos esses programas, bem como apresentação em power point, podem ser conseguidos no site abaixo, TUDO DE GRAÇA uma verdadeira contribuição para o radioamadorismo.

http://pulsar.princeton.edu/~joe/K1JT/

Conclusão

Montar uma estação de VHF, conectando todos os equipamentos comprados, pode levar a resultados muito diferentes se não entendermos como as partes interagem entre si. Procure manter a PERDA TOTAL do CABO COAXIAL abaixo de 1 db, mantenha  o ganho do receptor somente no necessário para notar a presença de ruído quando conectar a antena. Instale uma antena apropriada na altura e posição adequada e apropriada para o modo que você quer fazer. 

A melhor antena é aquela que você tem e é com ela que você vai fazer os melhores QSO's.

Muitos colegas tem elogiado o meu trabalho positivamente e alguns se perguntando....Vale a pena todo esse esforço? 

 Aqui vai a minha resposta, com um provérbio, muito famoso.

Estava um dia na praia e havia milhares de estrelas do mar atiradas na praia pela maré forte da noite. Um pescador estava recolhendo uma a uma e atirando  as estrela de volta para o mar, fazia isso o mais rápido possível pois sabia que elas estavam morrendo ali na praia.

O pai do pescador chegou e disse ao filho:
- Mas será que vale a pena o que você esta fazendo?... Se matando por poucas estrelas do mar, olha os milhares que estão morrendo na praia.....Vejo isso acontecer todos os anos..........

A resposta do filho do pescador foi:
- Vale sim meu  pai ...  para essa aqui que está na minha mão vale e muito, VALE A VIDA DELA.

Abraços

Ze Carlos
N4IS