Kto szuka słabych sygnałów DX w szumie na 160 czy 80 m może zbudować własną antenę odbiorczą lub pożyczyć cudzą przez przeglądarkę: publiczny KiwiSDR podłączony do beverage. Prijímač pracuje na vzdialenom, často vidieckom mieste a anténa je nasmerovaná tam, odkiaľ prichádzajú zaujímavé signály. Ward Silver, NØAX, a Frank Donovan, W3LPL, w artykule z QST (listopad 2021) przypomnij to antena beverage pozostaje istotny właśnie ze względu na swoje możliwości tłumienia hałasu.
Przeczytasz w artykule
Co to jest KiwiSDR
KiwiSDR je širokopásmový SDR prijímač z modułem GPS w postaci płytki do BeagleBone Black. Występuje w dwóch wersjach KiwiSDR 1 i KiwiSDR 2. Obsługiwana jest wyłącznie poprzez przeglądarkę. Jeden prijímač zvláda najviac štyri súbežné pripojenia, každé s vlastným zvukovým a vodopádovým kanálom. Vodopád ponúka 14 úrovní zväčšenia, režimy ako AM, USB a CW, S-metr a rozšírenia vrátane dekodéra WSPR. Ma to praktyczną zaletę dla radioamatora: nie potrzebujesz własnej anteny ani odbiornika, aby dowiedzieć się, jak rozprzestrzenia się Twoje pasmo i jak zostać usłyszanym po drugiej stronie Atlantyku.
Zasada anteny beverage
Harold Beverage, W2BML, otrzymał pierwszy patent na swój system odbiorczy 7 czerwca 1921 roku. Anteny tego typu były używane w transatlantyckim odbiorze radiotelegraficznym i osiągały długość do 9 mil. Firma Beverage odkryła, że długi poziomy przewód, który sam w sobie ma charakterystykę dwukierunkową, staje się jednokierunkowy, jeśli znajduje się blisko ziemi i jego jeden koniec jest zakończony rezystorem.
Pionowo spolaryzowana składowa pola elektrycznego fali odbitej od jonosfery jest pochylona do przodu w pobliżu ziemi. Pozioma część tego nachylonego pola indukuje napięcie na całej długości drutu. Sygnały dochodzące z boku praktycznie nie wzbudzają przewodu, a składowa spolaryzowana poziomo w pobliżu ziemi jest silnie tłumiona przez straty w ziemi. Drut nad ziemią wraz ze swoim lustrzanym odbiciem tworzy asymetryczną linię o charakterystycznej impedancji około 500 Ω dla większości anten beverage. Jeżeli linia na drugim końcu zostanie zakończona rezystancją w przybliżeniu równą tej impedancji, sygnał dochodzący z tyłu zostanie przez nią pochłonięty. Antena tłumi następnie sygnały ze wszystkich kierunków z wyjątkiem kierunku, w którym znajduje się rezystor zakończeniowy, dzięki czemu odbiera sygnały przechodzące od rezystora do punktu zasilania. Jest to antena o fali bieżącej: nie generuje fal stojących i dlatego nie jest rezonansowa.
Korzyści z tej kombinacji są zatem dwojakie. Antena Beverage poprawia stosunek sygnał/szum poprzez kierunkowość i tłumienie szumów, a KiwiSDR umożliwia zastosowanie anteny, której nie zbudujesz w domu, na przykład ze względu na brak miejsca. To jest odbiornik, a nie zamiennik Twojej własnej stacji: nie masz wpływu na ustawienie anteny, jej kierunek ani zakończenie.
Długość, wysokość i impedancja
Silver i Donovan podają, że napój działa w szerokim zakresie częstotliwości, gdzie ma długość od około 3/4 do 5 λ, z dobrymi wynikami w okolicach 1 do 2 λ. Ma już użyteczną kierunkowość powyżej około 1/2 λ, pełne korzyści manifestują się przy długości około 1 λ. Powyżej 5 λ czułość zaczyna spadać. Dłuższa antena ma węższy listek główny i lepiej tłumi zakłócenia znajdujące się na zewnątrz.
| Zespół | Zalecana długość (QST) | Ponowne obliczenie |
|---|---|---|
| 160 m | 500 do 1200 stóp | około 152 do 366 m |
| 80 m | 300 do 600 stóp | około 91 do 183 m |
| 40 m | 200 do 500 stóp | około 61 do 152 m |
Typowa wysokość drutu wynosi od 6 do 10 stóp, czyli około 1,8 do 3 m, głównie po to, aby zapobiec wpadaniu na niego zwierząt. Wystarczą izolowane podpory co około 50 stóp (około 15 m). Antena nie jest wrażliwa na niewielkie zmiany wysokości, chyba że przekraczają one około 0,1 λ, co stanowi około 15 m na 160 m. Po stronie zasilającej zastosowano transformator o współczynniku zwojów 1:3, czyli stosunku impedancji 9:1, który dostosowuje antenę do kabla koncentrycznego 50 Ω. Część systemu jest uziemiona.
Praktyczny przykład dostarcza CQ.sk z OM0A. Anténa mala 180 m plného drôtu na najmenej ôsmich podperách vysokých 2 m, bezindukčný zakončovací odpor 470 Ω / 2 W, transformátor 9:1 na dvojotvorovom jadre Amidon BN 73-202 podľa W8JI a dve zemniace tyče dlhé 1,5 m. V CQ WPX Conteste na 80 m w kierunku północno-zachodnim stłumił ingerencję europejską. Dzięki temu stacje z USA były łatwiej odbierane, choć S-metr nie pokazywał wyższej wartości. Jest to typowe: napój nie zwiększa poziomu sygnału, ale stosunek sygnału do szumu.
Przedwzmacniacz i kompromisy z KiwiSDR
Napój ma mniejszy zysk niż zwykła antena, a sygnał spada zauważalnie po przełączeniu z anteny nadawczej. Dlatego cq.sk opisuje przedwzmacniacz z MMIC, w którym autor przedłożył niski współczynnik szumów i odporność na silne sygnały ponad samo wzmocnienie. Na wejściu zastosowano transformator 9:1 na rdzeniu BN73-202. Przy obciążeniu 450 Ω nie było mierzalnych odbić, przy 470 Ω zmierzono ČSV 1:1,1 (4 W, MFJ-864). Ponieważ MMIC jest szerokopasmowy, ma pasmo przepustowe na 80 m przy zmierzonej szerokości od 3,6 do 3,98 MHz przy -3 dB.
Jest również używany przedwzmacniacz zgodny z W7IUV oparty na tranzystorze 2N5109.
Wpływ Ziemi
Przewodność ziemi ma duży wpływ na wynik. Grunt stratny poprawia działanie beverage, wysoka przewodność, zwłaszcza wody morskiej, znacznie ją pogarsza. W przeciwieństwie do anten nadawczych, beverage wymagają gleby o średniej lub niskiej przewodności. Według Silvera i Donovana podstawowa wersja jest jednokierunkowa. Odbiór z obu kierunków zapewnią osobne zasilacze lub przekaźniki na końcach.
Odbiorniki KiwiSDR z anteną beverage
KiwiSDR W3HFU
- Adres URL: http://sdr.hfunderground.com:8076
- Lokalizacja: Westminster, Maryland, USA (lokalizator: FM19mq).
- Antena: długość 500 stóp (około 152 metrów) Antena odbiorcza beverage skierowana na północny wschód (skierowana głównie na Europę).
- Zarys techniczny i częstotliwości: Odbiornik pracuje w zakresie 0-30 MHz (VLF, LF, MF, HF). QTH jest zlokalizowane na obszarach wiejskich, co charakteryzuje się stosunkowo niskim poziomem szumów radiowych (niski poziom szumów).
KiwiSDR EI5IN
- Adres URL: http://22448.proxy.kiwisdr.com:8073
- Lokalizacja: Mullingar, hrabstwo Westmeath, Irlandia Środkowa.
- Antena: długość 580 metrów (1900 stóp) Antena beverage z dwukierunkową orientacją północno-wschodnią / południowo-zachodnią (NE/SW).
- Częstotliwości: Zakres 0-30 MHz, odbiornik jest zoptymalizowany przede wszystkim dla dolnych pasm VLF do MF.
KiwiSDR G8URE
- Adres URL: http://g8ure.ddns.net:8073
- Lokalizacja: Westergate, niedaleko Chichester, Wielka Brytania (lokalizator: IO90qu).
- Antena: Jednokierunkowa antena beverage skierowana na północ („Beverage - Północ”).
- Częstotliwości: Urządzenie pokrywa zakres 0-30 MHz (w tym VLF, LF, MF, HF).
KiwiSDR BIRMINGHAM KIWISDR2
- Adres URL: http://44.31.191.63:8073
- Lokalizacja: Birmingham, środkowa Alabama, USA.
- Antena: Antena odbiorcza beverage.
- Częstotliwości: Odbiór to standardowe łącze szerokopasmowe w zakresie 0-30 MHz.
Połączenie klasycznej anteny Beverage i nowoczesnej technologii KiwiSDR otwiera przed radioamatorami zupełnie nowe możliwości podczas polowania na słabe sygnały DX na dolnych pasmach. Chociaż kierunkowość, znaczne tłumienie szumów i korzystny współczynnik SNR sprawiają, że antena Beverage jest po dziś dzień niezrównanym narzędziem odbiorczym, jej wymagania przestrzenne są dla wielu nie do spełnienia. Dostęp online do zdalnych odbiorników zlokalizowanych w cichych, wiejskich lokalizacjach elegancko rozwiązuje ten problem. Niezależnie od tego, czy budujesz własny system, czy korzystasz ze wspólnych stacji SDR, ta kombinacja pozwoli Ci niezawodnie słyszeć sygnały, które w innym przypadku zostałyby bezpowrotnie utracone w hałasie.