RE: ARLA/CLUSTER: Para provar que não é difícil...
Miguel Andrade
ct1etl gmail.com
Quarta-Feira, 21 de Abril de 2021 - 22:43:15 WEST
Alô Mourato,
És uma preciosidade e uma fonte inesgotável de recursos.
Para além de uma descrição sumária e acessÃvel, mas extremamente completa… eu diria mesmo… do mais alto gabarito; ainda nos presenteias com uma hiperligação para um magnÃfico artigo que me vai dar bastante gozo tentar reproduzir.
É isso tudo e mais, pelo que não me ocorre acrescentar ou comentar o que quer que seja.
Já tinha pensado em adotar uma antena de aro magnético para a receção aqui em Lisboa.
Tenho lido sobre vários modelos tanto para LW (OL) como MW (OM), mas todas elas usam obrigatoriamente algum tipo de pré-amplificador, particularmente em VLF e inferiores, mas compreende-se facilmente porquê, assim como a vantagem de incorporarmos sempre tal dispositivo numa antena nestas frequências tão baixas.
Desde que aprendi a utilizar a placa de som como recetor que ando a aguardar por um fim-de-semana livre para colocar em funcionamento uma antena de quadro, algo como esta: https://physicsopenlab.org/2020/05/03/loop-antenna-for-very-low-frequency/.
No entanto o meu problema por resolver, também aqui na capital é o da emissão em MF.
O meu primeiro fio emissor estava simplesmente estendido no terraço (mesmo em contacto com o cimento) e embora tivesse aproximadamente ¼ de onda, as perdas eram proibitivas, pelas razões que bem melhor do que eu saberás descrever.
Alterando apenas configuração da antena estendida sobre o terraço, obtive sempre péssimos resultados na emissão, mas uma grande variedade de sucessos ou insucessos na adaptação da impedância.
O que não estava à espera era de vir a deparar-me com excelentes resultados na sintonia com valores próximos de 1/8 de onda, o que levou a conjeturar várias teorias e a prosseguir os testes.
Com apenas 100 metros de fio consegui mesmo bons resultados de adaptação em frequências de LF, mas igualmente uma antena excelente para captar ruÃdo.
Muito provavelmente terei que adotar uma antena do tipo da que propões para receção, mas para a emissão, por questões de espaço disponÃvel aqui na cidade terei quiçá que vir seguir um caminho idêntico, pois há várias estações a emitirem com antenas de aro nos 630 metros, embora com resultados modestos.
O problema da directividade resolvia-se com um rotor, mas estou muito preocupado com as tensões que se podem vir a verificar em tal montagem, mesmo com potências de emissão QRP, pelo que estou primeiro a ler alguma coisa sobre o assunto e a procurar outros testemunhos, antes de começar a assar pombos.
Já agora perguntava-te a ti, mas obviamente aos colegas que lerem estas linhas, quais são as sugestões para uma antena de emissão nos 475 KHz, em espaço (muito) limitado.
Provérbio do dia: Quem tem um terreno tem tudo… mesmo que não seja radioamador 😊
Se for o proprietário de um terreno com uma certa dimensão ainda melhor, pois poderá pensar em grande para frequências pequenas.
Um abraço e...
73 de Miguel Andrade (CT1ETL)
IM58js CQ Zone 14 ITU Zone 37
<http://www.qrz.com/db/CT1ETL> www.qrz.com/db/CT1ETL
De: Carlos Mourato <radiofarol gmail.com>
Enviada: 21 de abril de 2021 19:54
Para: Miguel Andrade <ct1etl gmail.com>
Cc: Resumo Noticioso ARLA/CLUSTER <cluster radio-amador.net>; Joachim Foernzler <DJ1SP t-online.de>
Assunto: Re: ARLA/CLUSTER: Para provar que não é difÃcil...
Boa tarde Miguel e restantes
Na realidade a antena para MW ou LF é um problema. Todavia existem coisas a ter em consideração no que toca a rendimento. Numa antena bem adaptada e cortada à frequência as perdas são apenas as perdas dieléctricas e da resistência ohmica dos condutores, o que se traduz em uma grandeza desprezÃvel. Nota que o valor de SWR, ao contrário do que muita gente pensa, não tem qualquer importância ou tem uma importância mÃnima no rendimento da antena se o seu valor não se tornar proibitivo. O maior problema com o SWR provém dos circuitos de protecção do emissor, que na presença de alto SWR cortam a potência para proteger o PA. O que importa numa antena é a resistência de radiação. A impedância da antena é dada pela expressão algébrica Zant= (Rr+Rl) +jX, donde poderemos ver que Rr é a resistência de radiação e Rl a resistência de perda e jX a reactância seja inductiva ou capacitiva. Numa antena ideal jX é igual a zero e a resistência de perda é só definida pela resistência electrica dos conductores. Assim poderemos concluir que o que importa é a resistência de radiação, que mesmo numa antena sintonizada como por exemplo nas antenas de movel para HF encurtadas, pode ser tão baixa como apenas alguns ohms, enquanto a resistência de perdas pode ser perto de 50R. Se a antena for muito curta ou muito comprida apresenta elevada rectancia que apesar de contribuir para a Z da antena, representa um valor a somar à resistência de perda Rl.
Podemos então concluir, que uma antena muito curta em relação ao comprimento de onda, mesmo tendo 50 ohms de impedância, e com conductores com pouca resistência ôhmica, apresentam uma elevada reactância inductiva, que pode representar 99% da impedância da antena, ficando apenas 1% para a Rr. No caso de uma antena encurtada para LW não é fora do normal uma antena de 50R apresentar 0,5R de resistência de radiação, sendo os restantes 49,5R formados pela Rl e pelo jX, neste caso reactância inductivo.
Apesar de tudo isso, a P.A.R. mesmo que muito baixa pode chegar longe, já que ao contrario do que se pensa a atenuação em onda longa é muito baixa, e o campo predominante da onda electromagnética é o campo magnético, ao contrario do que acontece em HF onde é o campo electrico que é predominante. Isto possibilita a utilização de antenas loop, relativamente pequenas, ou antenas de ferrite especialmente em recepção, com elevado desempenho.
As tuas experiências em MW e LW, terão melhores resultados se utilizares uma pequena antena de loop magnética com um pré-amplificador, mesmo que dentro de casa. Alem disso a loop magnética é muito menos ruidosa do que uma wipe activa ou um fio no exterior.
Melhor ainda é uma MOBIUS loop como a que tenho no meu detector de trovoada, feita com heliax de 3/8" que podes encontrar aqui:
Evaluating a Broadband Active Loop Antenna.pdf (larches-cottage.co.uk) <https://www.larches-cottage.co.uk/rx_antenna/loops_rx/Evaluating%20a%20Broadband%20Active%20Loop%20Antenna.pdf>
73 CT4RK
Cumprimentos: Carlos Mourato
Sines - Portugal
REP member nº2155
ARLA member nº 34
SAQ Grimeton member nº 1340
Best regards from: Carlos Mourato
Sines - Portugal
Op. CT4RK https://www.qrz.com/db/ct4rk
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Aos meus e-mails não se aplica o acordo ortográfico.
Miguel Andrade <ct1etl gmail.com <mailto:ct1etl gmail.com> > escreveu no dia terça, 20/04/2021 à (s) 14:45:
Saudações Mourato e restantes colegas,
As condições de operação do colega Franscesc estão acima da média, mas há sem dúvida estações ainda mais eficientes.
O problema que se coloca na emissão em 630 metros e mais ainda em 2200 metros é a antena.
As antenas vulgarmente utilizadas nestas frequências são efetivamente “encurtadas†por natureza, caraterizando-se sempre (ou praticamente sempre) por baixos ganhos absolutos e relativos, assim como pelo grande desperdÃcio de energia, como está comprovado neste caso.
Muito provavelmente dos 300 watts de potência que o amplificador injeta na linha de transmissão, menos de 1 watt estará a ser efetivamente radiado, mas, ainda assim, o sinal é recebido a mais de 1000 quilómetros de distância com uma outra antena ainda mais ineficiente.
Bendita propagação!
Convém esclarecer que defino aqui a eficiência de uma antena como a relação entre a potência média efetivamente radiada e a potência fornecida e com a qual a antena é alimentada.
Nem toda a potência entregue à antena é efetivamente radiada, uma vez que, mesmo nas antenas que apresentam alta eficiência, uma parte é desperdiçada em perdas no condutor e no próprio dielétrico.
Habitualmente, mesmo numa estação com uma antena bem-adaptada, quase 50% da potência total do emissor fornecida à antena pode vir a ser logo dissipada internamente e os restantes 50%, que são efetivamente enviados para a antena, só viriam a ser totalmente radiados caso as perdas na linha de transmissão e na antena fossem nulas.
Mas mesmo considerando as perdas por desadaptação habituais, nestas frequências mais baixas e por se utilizarem antenas encurtadas devido à ausência de espaço, surgem ainda outros fatores que amplificam ainda mais as perdas calculáveis.
O desperdÃcio de energia e a perda de eficiência acontece logo ao nÃvel do plano de terra, quando estamos a falar de antenas verticais, como é o caso.
Essas perdas dão-se imediatamente na região reativa do campo próximo, mas também no remanescente da chamada região de radiação do campo próximo ou igualmente conhecida como Região de Fresnel.
Quem quiser fazer um teste simples à s condições de uma instalação especÃfica como a sua, poderá simular numa excelente ferramenta disponÃvel no sÃtio “472khz.org <http://472khz.org> †em http://www.472khz.org/pages/tools/antenna-simulator.php, o teórico comportamento de uma antena com determinadas caracterÃsticas e dimensões.
Chamo, neste caso, a vossa atenção para o campo “3. Ground loss and environmental losses:â€. Basta simplesmente alterarem este parâmetro para compreenderem a sua importância para uma instalação desta natureza.
P.s. Joachim, do you need a translation?
Um abraço e...
73 de Miguel Andrade (CT1ETL)
IM58js CQ Zone 14 ITU Zone 37
<http://www.qrz.com/db/CT1ETL> www.qrz.com/db/CT1ETL
De: Carlos Mourato <radiofarol gmail.com <mailto:radiofarol gmail.com> >
Enviada: 19 de abril de 2021 18:01
Para: Miguel Andrade <ct1etl gmail.com <mailto:ct1etl gmail.com> >; Resumo Noticioso ARLA/CLUSTER <cluster radio-amador.net <mailto:cluster radio-amador.net> >
Cc: Joachim Foernzler <DJ1SP t-online.de <mailto:DJ1SP t-online.de> >
Assunto: Re: ARLA/CLUSTER: Para provar que não é difÃcil...
Miguel boa tarde
Depois de teres escutado o meu grande amigo e marinheiro Franscesc, EA3AER, em MW, contactei-o e aqui tens as condições de trabalho:
Hola Carlos! Gracias por tu contacto. El que tengo es esso:
Ultimate U3S como excitador. De QRPLabs es un Kit. Luego excito amplificador clase D con mosfets kit de G0MRF. 300w antena vertical 13m con sombrero capacitivo y bobina de carga en la base con variometro para ajuste.
A domingo, 18/04/2021, 23:22, Miguel Andrade <ct1etl gmail.com <mailto:ct1etl gmail.com> > escreveu:
Caros colegas, (English translation at the end)
Partilho hoje os resultados de receção nos 630 metros da noite passada.
No seguimento da minha mensagem anterior e para provar que não é necessária uma estação excecional, mesmo com a propagação em MF a deteriorar-se, os resultados que se seguem foram obtidos com um antigo FT-897 e uma antena “L†(16 metros de fio na horizontal a 2 metros de altura + 8 metros de fio na vertical) em IM58jr:
17-04-2021
UTC signal clock frequency received call locator power (dB) distance (Km)
22:08 -18 0.5 0.475620 PA0LSB JO21 33 1804
22:08 -10 0.0 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
22:12 -26 0.8 0.475611 IW4BNT JN54 30 1800
22:14 -15 0.4 0.475620 PA0LSB JO21 33 1804
22:16 -16 0.2 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
22:26 -2 0.3 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
22:28 -18 0.4 0.475620 PA0LSB JO21 33 1804
22:28 -29 1.6 0.475711 PA3GSH JO31 23 1903
22:38 -6 0.2 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
22:42 -20 0.4 0.475620 PA0LSB JO21 33 1804
22:48 -27 1.6 0.475762 PA3GSH JO31 23 1903
22:48 -3 0.3 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
22:52 -25 0.3 0.475620 PA0LSB JO21 33 1804
22:58 -4 0.3 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
23:00 -26 -0.3 0.475652 EA3AER JN12 23 1117
23:00 -25 -0.1 0.475664 CT1EBQ IM58 30 32
23:02 -25 0.4 0.475620 PA0LSB JO21 33 1804
23:06 -28 0.4 0.475686 IW4BTJ JN54 23 1800
23:10 -3 0.3 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
23:12 -20 0.4 0.475620 PA0LSB JO21 33 1804
23:14 -31 0.3 0.475686 IW4BTJ JN54 23 1800
23:22 -12 0.3 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
23:24 -20 0.4 0.475620 PA0LSB JO21 33 1804
23:28 -28 0.3 0.475686 IW4BTJ JN54 23 1800
23:32 -28 0.7 0.475669 SM6BGP JO67 23 2641
23:32 -32 0.4 0.475687 IW4BTJ JN54 23 1800
23:32 -5 0.3 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
23:36 -26 0.4 0.475620 PA0LSB JO21 33 1804
23:36 -33 0.8 0.475628 F6CWN JN09 20 1450
23:40 -31 0.3 0.475686 IW4BTJ JN54 23 1800
23:42 -31 0.8 0.475612 SM6BGP JO67 23 2641
23:42 -25 0.4 0.475686 IW4BTJ JN54 23 1800
23:44 -27 0.3 0.475687 IW4BTJ JN54 23 1800
23:46 -32 0.2 0.475687 IW4BTJ JN54 23 1800
23:46 -5 0.4 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
23:48 -33 1.5 0.475699 PA3GSH JO31 23 1903
23:52 -16 0.5 0.475620 PA0LSB JO21 33 1804
23:58 -27 1.6 0.475628 PA3GSH JO31 23 1903
23:58 -17 0.4 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
18-04-2021
UTC signal clock frequency received call locator power (dB) distance (Km)
00:00 -24 -0.3 0.475652 EA3AER JN12 23 1117
00:00 -26 -0.1 0.475664 CT1EBQ IM58 30 32
00:00 -29 0.4 0.475700 F5MAF JN03 10 1011
00:02 -29 0.2 0.475686 IW4BTJ JN54 23 1800
00:06 -28 0.8 0.475687 IW4BTJ JN54 23 1800
00:06 -26 0.8 0.475781 F6CWN JN09 20 1450
00:08 -27 0.2 0.475687 IW4BTJ JN54 23 1800
00:08 -6 0.4 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
00:10 -28 0.4 0.475687 IW4BTJ JN54 23 1800
00:12 -16 0.5 0.475620 PA0LSB JO21 33 1804
00:16 -10 0.5 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
00:18 -27 1.6 0.475669 PA3GSH JO31 23 1903
00:18 -26 0.9 0.475781 F6CWN JN09 20 1450
00:22 -27 0.3 0.475686 IW4BTJ JN54 23 1800
00:24 -28 0.8 0.475623 F6CWN JN09 20 1450
00:24 -32 0.4 0.475687 IW4BTJ JN54 23 1800
00:26 -9 0.5 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
00:28 -29 1.6 0.475612 PA3GSH JO31 23 1903
00:28 -23 0.5 0.475620 PA0LSB JO21 33 1804
00:30 -22 -0.2 0.475652 EA3AER JN12 23 1117
00:30 -32 0.8 0.475769 F6CWN JN09 20 1450
00:36 -29 0.8 0.475674 F6CWN JN09 20 1450
00:36 -12 0.5 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
00:40 -18 0.5 0.475620 PA0LSB JO21 33 1804
00:46 -10 0.5 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
00:48 -31 0.8 0.475738 F6CWN JN09 20 1450
00:48 -26 1.6 0.475781 PA3GSH JO31 23 1903
00:56 -22 0.6 0.475620 PA0LSB JO21 33 1804
00:56 -0 0.5 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
00:58 -25 1.7 0.475751 PA3GSH JO31 23 1903
01:00 -25 -1.1 0.475652 EA3AER JN12 23 1117
01:00 -26 0.0 0.475664 CT1EBQ IM58 30 32
01:04 -7 0.5 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
01:10 -19 0.5 0.475620 PA0LSB JO21 33 1804
01:18 -9 0.5 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
01:24 -17 0.6 0.475620 PA0LSB JO21 33 1804
01:30 -23 -0.1 0.475652 EA3AER JN12 23 1117
01:30 -11 0.5 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
01:38 -18 0.7 0.475620 PA0LSB JO21 33 1804
01:40 -8 0.3 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
01:48 -14 0.6 0.475620 PA0LSB JO21 33 1804
01:48 -7 0.3 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
01:54 -34 1.0 0.475670 F6CWN JN09 20 1450
01:58 -13 0.7 0.475620 PA0LSB JO21 33 1804
01:58 -27 1.8 0.475738 PA3GSH JO31 23 1903
02:00 -27 -0.2 0.475652 EA3AER JN12 23 1117
02:00 -26 0.2 0.475664 CT1EBQ IM58 30 32
02:00 -32 0.5 0.475700 F5MAF JN03 10 1011
02:08 -28 1.7 0.475687 PA3GSH JO31 23 1903
02:10 -2 0.6 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
02:14 -23 0.7 0.475620 PA0LSB JO21 33 1804
02:18 -31 1.8 0.475748 PA3GSH JO31 23 1903
02:22 -22 0.5 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
02:24 -25 0.7 0.475620 PA0LSB JO21 33 1804
02:28 -21 1.7 0.475630 PA3GSH JO31 23 1903
02:34 -3 0.7 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
02:38 -22 0.6 0.475620 PA0LSB JO21 33 1804
02:38 -27 1.6 0.475694 PA3GSH JO31 23 1903
02:42 -3 0.6 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
02:50 -18 0.7 0.475620 PA0LSB JO21 33 1804
02:52 -10 0.6 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
03:00 -20 0.1 0.475652 EA3AER JN12 23 1117
03:00 -27 0.2 0.475664 CT1EBQ IM58 30 32
03:02 -9 0.5 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
03:04 -17 0.7 0.475620 PA0LSB JO21 33 1804
03:08 -28 1.6 0.475603 PA3GSH JO31 23 1903
03:14 -10 0.4 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
03:18 -26 1.8 0.475756 PA3GSH JO31 23 1903
03:20 -20 0.8 0.475620 PA0LSB JO21 33 1804
03:22 -8 0.7 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
03:30 -22 -0.9 0.475652 EA3AER JN12 23 1117
03:32 -4 0.7 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
03:34 -20 0.8 0.475620 PA0LSB JO21 33 1804
03:40 -4 0.5 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
03:48 -16 0.7 0.475620 PA0LSB JO21 33 1804
03:52 -2 0.5 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
03:58 -33 1.9 0.475693 PA3GSH JO31 23 1903
04:00 -27 0.1 0.475652 EA3AER JN12 23 1117
04:00 -28 0.2 0.475664 CT1EBQ IM58 30 32
04:00 -29 0.6 0.475700 F5MAF JN03 10 1011
04:06 -30 1.3 0.475665 F6CWN JN09 20 1450
04:08 -33 1.9 0.475727 PA3GSH JO31 23 1903
04:14 -19 0.8 0.475620 PA0LSB JO21 33 1804
04:14 -2 1.1 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
04:22 -2 0.8 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
04:24 -31 1.0 0.475672 F6CWN JN09 20 1450
04:28 -21 0.8 0.475620 PA0LSB JO21 33 1804
04:30 -27 0.1 0.475652 EA3AER JN12 23 1117
04:30 -31 1.3 0.475718 F6CWN JN09 20 1450
04:34 -8 0.8 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
04:40 -28 1.0 0.475620 PA0LSB JO21 33 1804
04:44 -6 0.8 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
04:52 -26 1.0 0.475620 PA0LSB JO21 33 1804
04:56 -14 0.8 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
05:00 -28 -0.7 0.475652 EA3AER JN12 23 1117
05:00 -28 0.4 0.475664 CT1EBQ IM58 30 32
05:08 -20 0.8 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
05:20 -23 0.9 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
05:32 -22 0.8 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
05:44 -20 1.0 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
05:54 -22 0.9 0.475785 G0MRF IO91 37 1560
06:00 -28 0.5 0.475664 CT1EBQ IM58 30 32
07:00 -27 0.6 0.475664 CT1EBQ IM58 30 32
08:00 -27 0.6 0.475664 CT1EBQ IM58 30 32
09:00 -28 0.8 0.475664 CT1EBQ IM58 30 32
10:00 -27 0.8 0.475664 CT1EBQ IM58 30 32
11:00 -27 0.9 0.475664 CT1EBQ IM58 30 32
Mesmo com uma antena não apropriada (0,037% do comprimento de onda), e com bastante ruÃdo ou interferências muito frequentes é possÃvel recebermos sinais, por vezes muito débeis (-33 dB).
English translation:
Dear colleagues,
Today I share with all of you the results of my station’s reception at 630 meters last night.
Following my previous message and in order to prove that it isn’t required to use an exceptional station, even with the propagation conditions on MF deteriorating, the following results were obtained with an old FT-897 and an “L†antenna (16 meters horizontal wire @ 2 meters high + 8 meters of wire vertically), in IM58jr:
Even with an unsuitable antenna (0.037% of the wavelength) and suffering with a high level of noise or very frequent interferences as well, it was possible to receive sometimes very weak signals (-33 dB).
Um abraço e...
73 de Miguel Andrade (CT1ETL)
IM58js CQ Zone 14 ITU Zone 37
<http://www.qrz.com/db/CT1ETL> www.qrz.com/db/CT1ETL
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