NVIS

1. NVIS

2. NVIS • Ce este NVIS ? • Un acronim de la “Near-Vertical Incidence Skywave” – “Unda cu Radiatie Aproape Verticala” • Reprezinta opusul DX-ului (legatura la mare distanta) • Zona de acoperire “locala” este cuprinsa intre 0 – 450 km

3. Propagarea “normala” • Pentru a ajunge la mare distanta, semnalul trebuie emis de antena sub un unghi MIC (<30 grade) • Aceasta conditie este necesara pentru a atinge ionosfera la o distanta cat mai mare fata de punctul de emisie. • Zona de “umbra” este zona aflata intre locul unde unda reflectata de ionosfera ajunge din nou la sol si locul unde unda de suprafata se opreste.

4. Propagarea “normala” Illustration courtesy of Barrett Communications Pty

5. PropagareaNVIS • Pentru a acoperi zona “locala”, semnalul trebuie emis la un unghi MARE, de obicei intre 60-90 grade (fata de orizontala) • Semnalul se intoarce astfel , in urma reflexiei din ionosfera, acoperind o zona aflata in raza 0-450 km. • Astfel se asigura semnal in “zona de umbra” –ca si cum ati stropi cu un furtun intr-o umbrela!

6. PropagareaNVIS Illustration courtesy of Barrett Communications Pty

7. NVISfunctioneazacand: • Unghiul de radiatie al antenei este MARE • Unda de suprafata este cat mai redusa pentru a nu interfera cu unda reflectata de ionosfera • Frecventa este corect aleasa; Daca este prea mare, undele nu se mai reflecta de ionosfera ci o vor traversa pierzandu-se in spatiu!

8. Alegereafrecventeipotrivite: • Compunerea ionosferei– Straturile:D, E, F1 & F2 • Stratul D si intr-o mai mica masura, stratul E atenueaza si absorb semnalul • Cel mai bine reflecta semnalul stratul F2 • Este bine sa cunoastem frecventa la care stratul F2 devine “transparent” si nu mai reflecta undele radio (foF2). • Frecventa adecvata pentru NVIS este mai mica cu aproximativ 10% decat foF2

9. Ionosfera Illustration courtesy of the University of Ulster Communications Centre

10. NVIS – FrecventasiOra • Practic, frecventele la care NVIS poate fi folosit sunt cuprinse in gama: 1,8 Mhz - 10 Mhz. • In timpul zilei este bine sa folosim frecvente in jurul a 10 Mhz, in timpul serii si al diminetii frecventele din mijlocul gamei (7Mhz) iar noaptea cele din partea de jos. • Frecventa optima este, de asemeni, afectata de anotimp si de activitatea solara. • Pentru a obtine cele mai bune rezultate, utilizati cele trei benzi de frecvente; 1,8Mhz, 3,5Mhz, 7 Mhz si 10 Mhz.

11. FrecventacriticasiNVIS • Frecventa Critica este cheia succesului legaturilor NVIS • Frecventa Critica (foF2) este cea mai mare frecventa la care, la un moment dat, un semnal transmis vertical va fi reflectat catre pamant. Frecventele mai mari de aceasta vor traversa stratul F2 ajungand in spatiu • Intrucat folosim radiatie perpendiculara pe ionosfera pentru NVIS, valoarea frecventei Critice (foF2) are o mare importanta in fenomen! • Cum putem afla sau estima valoarea foF2?

12. Cum putemaflafrecventacriticaNVIS: • Informatii in timp real de la sonde spatiale si sateliti • Site-uri WEB care furnizeaza predictii ale Frecventei critice: – RAL STIF, IPS Euromaps • Programe specializate in predictii de propagare, tabele sau materiale asemanatoare: - W6ELprop etc. • Regula: frecventa mare ziua; frecventa medie la tranzitia zi-noapte/noapte-zi; frecventa mica noaptea

13. Cum arata o ionograma

14. O ionograma in timp real

15. Harta de predictieionosferica Courtesy of RAL Short Term Ionospheric Forecasting Site

16. NVISpentruradioamatori • In practica, banda de 40m (7 MHz) este banda de frecventa maxima • Banda de 80m (3.5 MHz) este banda de frecventa medie • Banda de 160m(1.8 MHz) este banda de frecventa joasa • Benzile de 80m si 160m sunt puternic afectate in timpul zilei de absorbtia din stratul D precum si de zgomotul si de zgomot in functie de perioada anulu I precum si noaptea • Ar fi necesara o alta banda pentru perioada de “tranzitie” zi/noapte, in jurul frecventei de 5 MHz

17. AntenapotrivitapentruNVIS • Trebuie sa radieze la unghi mare fata de orizontala (60-90°) pentru NVIS • Antenele verticale nu pot fi folosite deoarece au unghi de radiatie predominant mic, apropiat de orizontala • Dipolul semiunda la inaltimea recomandata de literatura (0,5*L) radiaza la unghi mic, DAR, acelasi dipol la o inaltime de maxim 0,25*L radiaza la unghi mare ! • Nu este indicata nici amplasarea la inaltime mai mica de 0,25*L deoarece apar pierderi in sol. Un fir cu rol de reflector sau o plasa pot reduce aceste pierderi

18. La antenaverticala nu gasimunghi mare de radiatie Courtesy of ARRL Handbook

19. Ce spun cartiledespreinaltimeaunuidipol • Cartile recomanda pentru a obtine radiatia la unghi mic din dipol, amplasarea fata de sol a acestuia la o inaltime de 0,5 din lungimea de unda • Pentru a respecta aceasta recomandare, inaltimea de instalare a unui dipol ar trebui sa fie destul de inalta pentu benzile de 80m si 160m!

20. Dipolorizontal la inaltime “recomandata”

21. Dipolorizontal la inaltime mica=Unghi mare de radiatie • Pe masura ce coboram fata de sol dipolul, acesta incepe sa radieze tot mai mult la unghi mare si tot mai putin la unghi mic • Nivelul optim de radiatie la unghi mare se obtine cand intre sol si dipol inaltimea este de un sfert de lungime de unda (0,25*L) • Coborand dipolul mai jos de un sfert de lungime de unda, incep sa apara pierderi de semnal in sol • In practica, se folosesc inaltimi intre 0,25-0,15 din lungimea de unda pentru a utiliza NVIS

22. Dipolorizontal la inaltime “mica”=Unghi mare de radiatie Illustration courtesy of NVIS Communications (Worldradio Books)

23. NVIS – Antenemonobanda • Dipolul este, in esenta, o antena monobanda • Pentru NVIS au fost dezvoltate unele antene derivate din dipol: -Dipolul cu reflector; -Antena “Shirley”; -Antena “Jamaica”

24. NVIS – Dipol cu reflector Illustration courtesy of NVIS Communications (Worldradio Books)

25. NVIS – Antena “Shirley” Illustration courtesy of NVIS Communications (Worldradio Books)

26. NVIS – Antena “Jamaica” Illustration courtesy of NVIS Communications (Worldradio Books)

27. NVIS – Antene multiband • Am aratat mai inainte ca, pentru a beneficia de NVIS 24/24 este necesar sa putem opera pe diferite benzi de frecventa. Sunt necesare astfel antene multiband sau de banda larga • Exemple de antene simple: LongWire, Inverted-L, Shallow, Inverted –V, Dublet, Loop unda intreaga (la inaltime scazuta 0.15-0.25λ, inclusiv cu reflector dedesubt) • Pot fi folosite si alte antene multiband

28. NVIS – Antena “Elice” Illustration courtesy of NVIS Communications (Worldradio Books)

29. NVIS – Antena “Collins” Illustration courtesy of NVIS Communications (Worldradio Books)

30. NVIS – Dublet multiband Illustration courtesy of NVIS Communications (Worldradio Books)

31. NVIS –Dipolinchisaperiodic (T2FD) Lungimea totala a antenei – aprox. 27,5m Rezistenta neinductiva - 600 Ω BALUN 12 : 1 pentru adaptarea la 50 Ohm Exemplu: Barker & Williamson BWD 1.8 – 30 MHz Dipol pliat multiband Courtesy of Barker & Williamson Manufacturing Inc.

32. NVISpentrustatii mobile • Puteti folosi o antena spic pentru NVIS, dar nu plasata VERTICAL! Alegeti una din urmatoarele variante: a) Indoiti spicul peste autovehicol, pe cat posibil puteti fara ca acesta sa se rupa; b) Indoiti spicul in afara autovehicolului, la cel putin 45° (numai in stationare)! • Puteti folosi antene bucla (loop) din fata pana spre spatele autovehicolului sau deasupra acestuia

33. NVIS – Antena spic “Codan” Illustration courtesy of Codan Pty.

34. NVIS – Loop Fata-Spate(WA6UBE) Photos courtesy of Patricia Gibbons, WA6UBE

35. NVIS – Magnetic Loop (ArmataRusa) Photo PA3EQB

36. NVIS – Magnetic Loop (Australia) Photo Q-Mac Pty

37. NVIS – Magnetic Loop Photo WB3AKD

38. AltecatevalucruridespreNVIS • NVIS in al Doilea Razboi Mondial D-Day: Comunicatiile stabile dintre cartierul general al fortelor de debarcare (Uxbridge) si navele de desant au fost realizate cu antene orizontale cu radiatie la unghi mare dupa insuccesul celor verticale! (pe bza cercetarilor conduse de Dr. Harold Beverage care a perfectionat aceste antene) Trupele Wermacht au utilizat intens NVIS pentru comunicatiile mobile in al doilea razboi mondial

39. NVIS in ziuadebarcarii (D-Day) Illustration courtesy of NVIS Communication, Worldradio Books

40. Vehiculmilitargerman cu antenaNVIS in al DoileaRazboiMondial Photo Schiffer Publishing/Tactical Link

41. ALE : Automatic Link Establishment • Echipamentele ALE scaneaza si testeaza posibilitatile de a avea legaturi pe un set predefinit de frecvente – de obicei in benzi diferite. • Fiecare statie dintr-o retea ALE emite semnale si, la randul ei, asculta semnalele altor statii • Analiza acestor semnale, pe baza erorilor care apar furnizeaza solutii pentru alegerea celei mai potrivite frecvente pentru a stabili comunicatia la un moment dat. Selectia se realizeaza automat.

42. Pagini WEB utile pentrucei care dorescsaaprofundezeNVIS • http://digisonde.oma.be/ Ionosonde at Dourbes, Belgium. Ionograme pentru stabilirea foF2 • http://ionosphere.rcru.rl.ac.uk/maps.htmRutherford Appleton Lab Space Weather Web – Harta de predictie pentru foF2 • http://www.ips.gov.auAgentia Spatiala Australiana. Harti utile care acopera si Europa • http://www.cebik.com/cb.htmlNote ale lui I.V. Cebik pe marginea unor antene pentru NVIS • http://www.scn.org/IP/nwqrp/archives/apr98/nwqapr04.htmAntena “L” pentru mobil. • http://www.codan.com.au/ Codan Communications (Australia) HF SSB & Satellite • http://www.iinet.net.au/~barrett Barrett Communications ( Aus.) Commercial HF SSB • http://www.qmac.com/ Q-Mac Communications (Aus.) HF SSB • http://www.chbrain.dircon.co.uk/ Charles Brain, G4GUO's Website. Programe pentru ALE si alte experimente cu moduri digitale. • http://www.raynet-hf.net/ RAYNET HF Team website. Informatii utile. • http://www.tactical-link.com/Interesting US Amateur NVIS site with a Military learning

43. NVIS - REZUMAT • Acoperire radio 0-450km; Unghi mare pentruradiatie(60-90°) • Alegereacorecta a frecventei de lucruimediat sub frecventacritica (foF2) estecelmai important aspect. • Antenatrebuiesa fie orizontalasi nu verticala (cu exceptiaantenelor Loop Magnetic • Antenatrebuiesa fie la mica inaltimefata de sol – intre 0,25 si 0,15 din lungimea de unda. • O antenaNVIS are radiatieomnidirectionala. • Pentruutilizare 24/24 estenecesar un sistem care saacopere 3 benzi (inclusivantena).

44. NVISNear-Vertical IncidenceSkywave Articol original de Gordon L Adams, G3LEQ, Grafica Paul D Gaskell, G4MWO, Traducere si adaptare, Adrian Florescu, YO3HJV 2008