Resimlerin Görüntülenmesine İzin Verilmiyor.
Üye Ol ya da
Giriş YapTROPOSCATTER İLE VHF-UHF-SHF BANDLARINDA
UZAK MESAFE DX ÇALIŞMALARI
Palle Preben-Hansen OZ1RH’ den
Çeviren Özhan Önder, TA3BQ
Deneyimli bir DX’ci iseniz VHF-UHF müsabakalarında bir çok amatörün bandın durumuna aldırmaksızın 5-800 Km. mesafelerle QSO yaptıklarını biliyorsunuzdur..Ölü denilen bir bandda 800 Km mesafe ile QSO yapmak nasıl bir çalışmanın ürünü olabilir..Lokal rölede bir FM delisi ve gevezesi misiniz?..O zaman basit ekipmanlarla 3-400 Km ‘ye ulaşmanız işten bile değildir..Nasıl mı? Şöyle, 144 MHz ‘da 10 watt SSB, 10 dB kazançlı bir yagi ile Troposcatter’daki mesafeniz 300 Km’ye kadar rahatlıkla uzanacaktır, bu mesafe röle mesafesinden iyi değil mi?..Hele bir 100 watt SSB ve 15 dB kazançlı bir antenle açık havada 500 Km’ye ulaşmanız işten bile sayılmaz ve çok kolaydır..Troposcatter ile 50 MHz ile 10 GHz arasında çalışmanız mümkündür yeterki isteyin..
Troposcatter daima orada mevcuttur, ondan nasıl yararlanacağımızı öğrenmek bu işe başlamanın ön koşuludur ve zaman zaman uzak mesafeden yaptığınız ve “ Bugün propagasyon çok iyi “ dediğiniz hallerde birçok VHF QSO’larının sebebi bu Troposcatter kuşağıdır.Bu yazı bu işin nasıl yapılacağını siz Radyo amatörlerine göstermek için kaleme alınmıştır..
Troposferik Scatter Terminolojisi
Birçok amatör Troposferik propagasyondan bahsetmektedir, Tropo kelimesi tek başına fazla bir anlam ifade etmez bunun yanında hangi tip tropo muhaberesinden söz edildiğini de bildirmek gerekir..Ancak birçok amatör bunu bilemediği için olayı troposferik muhabere olarak geçiştirmektedir..
Troposferdeki muhabere çeşitleri aşağıda sıralanmıştır :
Ufuk Hattı ( Line-of-sight) muhaberesi antenlerin yüksekliğine bağlı olarak 0-30 km mesafeli olup antenler birbirini görmeli ve 1.Fresnel zone’dan az çok kurtarılmış olmalıdır..1500 ila 2000 metre yüksekliklerdeki antenlerle 80-90 Km mesafelere kolaylıkla erişmek mümkündür..
Sapma muhaberesi (Diffraction) radyo dalgalarının Yeryüzeyi sebebiyle bir miktar eğilmesi ile Ufuk hattından biraz daha uzağa ulaşması ile elde edilir ve 30-100 Km mesafeye kadar uzanır..
Kırılma muhaberesi ( Refraction ) radyo dalgalarının çok yükseklerdeki atmosfer tabakasının incelmesi sebebiyle dünyaya doğru bükülmesi olayında da 30-100 Km lere ulaşılabilir ve bu olayda atmosferin basınç ve ısı kriterlerinden ziyade rutubet derecesi rol oynamaktadır..Sapma ve Kırılma dalgalarının birleşmesi Ufuk Hattı muhaberesini bir miktar daha uzatmaktadır ancak burada QSB başlamaktadır..Askeri ve Ticari Kuruluşlar genellikle iki farklı frekans ( Frequency diversity )kullanarak ve birbirinden ½ dalga boyu mesafe ile yerleştirilmiş ( Space diversity ) parabolik antenlerle QSB’yi önlemektedirler..
Değişim muhaberesi ( Inversion ) 100-1000 m yukarıda zaman zaman ısı ve rutubet derecesi birdenbire yükselir yani normale göre değişir..Böyle zamanlarda bizim radyo dalgaları yeryüzüne geri dönerler..Bu Değişim bizim 200 Km ila daha fazla mesafeye ulaşmamıza sebeb olur..
Kanal (Ducting) muhaberesi radyo dalgalarının, bazen iki Değişim tabakasının arasında veya Değişim tabakası ile yeryüzü arasında sıkışması ile sanki bir Dalga Kılavuzu (Wave guide) içinde hareket ediyormuşçasına çok az bir zayıflatma ve daha yüksek bir işaret şiddeti ile 1000 Km ve daha da uzaklara ulaşmasını sağlamaktadır..Ancak bu durumda sinyal Dalga kılavuzlarında olduğu gibi iki uçtaki istasyonda duyulabilmektedir..Yani coğrafik açıdan dar bir bölgede işlemektedir..
Troposcatter muhaberesi Troposferde iki huzme yayını ile meydana getirilen bir Müşterek Volüm ( Common volume) bölgesindeki Dağılım yada Serpilme den istifade edilerek yapılan muhabere olup 100-700 Km mesafelere kadar ulaşabilmektedir..
Bizde burada Troposcatter muhabere şeklini inceleyeceğiz..
4/3 Yer küresi Yarıçapı
QSO yaptığınız arkadaşınızla Ufuk hattı görüşü varsa iyi bir sinyal almanız mümkündür.Bulunduğunuz yerin (QTH) yüksekliği
yada kulenizin yüksekliği bu mesafeyi 30-50 km’ye çıkarabilir. Kırılma ve yansımalar bu mesafeyi biraz daha arttırabilir fakat QSB de artacaktır..Bu olay radyo ufkunun optik ufuktan daha uzak olduğunu gösterir..Bu tip muhaberelerde hesaplar genellikle dünyanın yüzeyinin düz olduğu varsayımı ile yapılmaktadır. Ancak dünya 4/3 yarıçaplı bir küre olarak dairesel eğriliği olan bir yüzeye sahiptir..Buna göre radyo ufkunu aşağıdaki formüle göre hesap edebilirsiniz :
d1 ( Km ) = 4,1 ( Karekök h1 + karekök h2 )
d = radyo ufku Km olarak
h = anten yüksekliği metre olarak
h1= 2 metre, cihazı elinizde tuttuğunuza göre,
h2= Cihazla beraber çıktığınız yükseklik.
Eğer anten yüksekliğiniz 4000 metre ( Bir tepede iseniz, mesela Uludağda ) ise DX mesafeniz , maksimum 300 Km olacaktır..Bu kadar yüksekliğe çıkmanıza rağmen fazla uzak bir mesafe sayılmaz..
Geçmiş devirlerde radyo ufku vhf-uhf FM muhaberesi için son mesafe olarak kabul ediliyordu, ancak SSB ye geçtiğiniz zaman bu mesafenin 300-500 Km’ye çıktığını göreceksiniz ..Sinyali bu mesafeye taşıyan ortam ise Troposcatter’dan başkası değildir..
Troposcatter – Daily DX
Troposcatter, radyo dalgalarının Atmosferdeki düzensizlikler sebebiyle Troposferdeki yayılmasına verilen isimdir..Troposfer
10 Km yükseklikteki Tropopause ‘ un hemen altında yer alır.Tropopause’ un üstünde artık ısı sabittir nem çok azdır hava hareketleri yoktur ve düzensiz atmosfer çok az olduğundan orada troposcatter etkisi de yoktur. .
RESİM
Troposcatter daima vardır ve 144 Mhz – 10 GHz arasında frekanslarda netice elde etmek her zaman mümkündür..
1950-1990 arasında Troposcatter askeri ve ticari muhabereler için kullanıldı..Yukarıdaki resimde A ve B noktaları
arasında bir Yol kayıbı ( Path loss ) söz konusudur..Yol kaybı gönderilen takat ile alınan takat arasındaki farktır ve dB olarak ölçülür..Yol kaybı iki kısımdan oluşmaktadır :
1- Boşluk kaybı ( Free Space loss)
2- Atmosferik zayıflatma
Boşluk kaybı boşluktaki iki İzotropik anten arasındaki hiçbir etkilenme olmadığı varsayılarak elde edilen enerji kayıp miktarıdır ve aşağıdaki formül ile hesap edilir :
L = 36,6 + 20 log F + 20 log D
L = Boşluk kaybı dB olarak
F = frekans Mhz olarak
D = Mil olarak mesafe
Eğer hesabı Km olarak yapacak isek o zaman formül :
L = 32,5 + 20 log F + 20 log D olacaktır..Burada D Km olarak mesafedir..
Formülden açıkca görüleceği üzere mesafe veya frekans iki katına çıkarıldığı takdirde Boşluk kaybı 6 dB artar. Boşluktaki
Radyo dalgalarının seyahati, hiçbir etkisi olmayan bir boşlukta olamayacağı için bu radyo dalgaları bir miktar daha zayıflamaya uğrarlar..Buna göre yukarıdaki resimdeki A noktası ile B noktası arasındaki Yol kaybı ( Path loss) :
Yol kaybı = Serbest boşluk kaybı + Seyahat zayıflatması ( dB ) olarak..
Seyahat zayıflatmasını hesaplamak biz Radyo amatörleri için son derece karışık hesaplardan geçmektedir..Dolayısıyle burada
kaba bir yaklaşımla Yol kaybının Serbest boşluk kaybından 1 ila 2 dB daha fazla olduğunu kabul etmek en akıllıca yol olacaktır..Yol kaybı 400 KM’ye kadar her 100 Km için +10 dB, sonraki 100 Km için +9 ila + 6dB artacaktır..Yani ne demek bu diyorsanız QSO partneriniz ile aranızda 600 Km lik bir mesafe varsa Yol kaybınız ilk 400 Km’nin her yüzü için 10 dB x 4 = 40 dB, sonra +9dB olacağından 40 + 9 dB = 49 dB olacaktır..Geride daha 100 kM var ve bu 100 için de +8 dB eklersek 49 + 8 = 57 dB buluruz..Seyahat zayıflatmasının da bundan 1 ila 2 dB fazla olarak eklenebileceğini söylemiştik o halde 57 + 59 = 116 dB olarak karşımıza çıkar..
Sizin ve QSO partnerinizin 144 MHz de 10 dB kazançlı antenleriniz 10 watt SSB çıkışlı cihazlarınız olduğunu varsayalım bu durumda kolaylıkla 250-300 KM’yi bulabilirsiniz..432 MHz de de ayni ekipmanla ayni mesafelere ulaşmanız mümkündür.
144 MHz’de 100 watt SSB ve 15 dB kazançlı antenle 500 KM’ye çok rahat ulaşabilirsiniz..Nasıl oluyor da bu mesafeye asgari 110 dB yol kaybı ile ulaşabiliyoruz diye düşünüyorsanız şöyle söyliyebiliriz :
15 dB kazançlı 2 istasyonda da mevcut antenler 15x 2 = 30 dB kazanç,
100 watt verici : dB = 10 log P2 / P1 olduğundan = 10 log 100000/1 den 10 log x 5 = 50 dBm iki tarafta da verici kazancı
50 x 2 = 100dB , netice 30 + 100 = 130 dB.Görüldüğü üzere bu ekipman QSO için yeterli olacaktır..Burada diğer mühim faktörlerden birincisi antenlerin gördüğü ufkun önünün açık ve temiz olması, ikincisi anten yayın açısının mümkün olduğu kadar dar olmasıdır..Troposcatter 144 MHz’ den 10 GHz’e kadar frekanslarda gerekli Troposferik Volümü her zaman verecektir.
Ancak 50 MHz de de troposcatter çalışması yapılabilir fakat bu frekansta 15 dB kazançlı beam antenin boyutları oldukça büyük olacağı için amatörlere biraz zor gelecektir..Bilindiği üzere DX çalışmalarında horizontal polarizasyon kullanılmaktadır
Troposcatterde de gönderilen polarizasyon çok iyi muhafaza edildiğinden DX istasyonlar Horizontal polarizasyonlar kullandığından sizde horizontal polarizasyonu tercih etmelisiniz..Aslında bu muhabere şeklinde polarizasyonun önemi yoktur ancak QSO istasyonunuz hangi polarizasyonu kullanıyorsa siz de aynisini kullanmalısınız..Ayrıca vertikal polarizasyonda Brewster açısı da hesapları karıştırmaktadır..
Bu konuda en emin yol Horizontal polarizasyon kullanmaktır.. Troposfer Ekvatorda 17 Km ‘ye kadar ulaşmaktadır bu bakımdan Ekvator en iyi DX çalışması yapılan bölgedir.Bu yükseklik kış ve yaz aylarına göre değişiklik gösterdiğinden QSO mesafelerinde bir miktar değişme olabilmektedir.Tropopause olarak adlandırılan bölge Troposferin en üst limiti olduğundan
DX QSO’ larda sinyali en iyi Dağıtan ( Scattering ) bölümdür..Yaz aylarında bu bölgenin yüksekliği arttığı için bu aylarda DX mesafesinin artmasının sebebi bu olaydır..Dağılma ( Scatter ) nekadar yüksekte meydana gelirse DX mesafesi okadar artar..
İngiliz Radyo amatörü G3YGF ‘ den alınan bir hesap programını buraya ekliyorum.
Bu program Ufuk görüş hattında buluşma şartlarını ve Troposcatter buluşma şartlarını hesap etmektedir..
Programı kullanırken :
1- İki istasyon arasındaki mesafe veya QTH’ınızın ve QSO partnerınızın Locator mevkiiniz..Giriş büyük harflerle yapılacaktır..
2- Çalışmak istenilen frekans,
3- Her iki istasyonun ASL anten yüksekliği , ASL = Above sea level = Deniz seviyesinden yüksekliği
4- Her iki istasyonun Watt olarak çıkış takatleri,
5- Alıcıların NF değerleri à NF = noise figure,
6- Varsa ufuk hattındaki maniaların yüksekliği ve mesafesi,
7- dB olarak antenlerin kazancı,
8- Kullanılan band genişliği,normal de bu 3000Hz dir.
Ö Ö notu :
Programı kullandığınızda bir güçlük veya sorunla karşılaşırsanız msn, echolink, skype, e-mail yolu ile konuyu konuşabiliriz.
Ben Troposcatter muhaberesi yapabilseydim ( Cihaz meselesi + QTH meselesi ) anten olarak parabolik anten yapmayı düşünürdüm, hem kazanç ( Gain ) çok yüksek hemde hüzme ( Beam )çok keskin ayrıca yapımı kolay ve rotor üstüne konulması 15 dB kazançlı bir yagiye göre çok çok kolay olacaktır hafifliği de ayrıca avantaj olabilir....Parabolik antenler konusunda ARRL Antenna Handbook’ta çok geniş bilgi bulabilirsiniz..Arzu edilirse bu konuda da bir çeviri hazırlayabilirim..
Troposcatter konusu çok enteresan bir konu..Danimarkalı amatörün yazısı çok daha uzun ve grafikler var.Amma bize şimdilik gerekli olmadığı kanısındayım..Yazının çevirisi hazırlanırken bazı bölümlerde bahis konusu yazının dışında başka kaynaklardan istifade edilmiştir..
Kolay gelsin diyor önümüzdeki ( Galiba Temmuzda) VHF-UHF kontestde başarılar diliyorum.
İzmirden selamlar ve sevgilerimle..
Özhan Önder TA3BQ
İzmir 4 Mayıs 2006
Linkback: https://www.radyoamatorleri.com/index.php?topic=781.0
Konuyu Paylaş
