среда, 1 декабря 2021 г.

Выбор дипломной радиолюбительской программы для байдарочного похода [Radio Amateur Awards for Water Trip]

 В данной заметке оценю возможность совмещения водного (байдарочного) похода с выполнением какого-либо радиолюбительского диплома в качестве активатора.  

В России существуют следующие дипломные программы: Острова России, Реки России, Озера России. 


Острова России или "Russian Robinson Award" представлена радиоклубом (Russian Robinson Club) http://robinsons.ru


Острова для активаций обозначены конкретным списком, отмечу, что туда попадают только морские острова и острова Ладоги, Онеги, Байкала, Рыбинского водохранилища, Чудско-Псковского озера, Куйбышевского водохранилища. http://robinsons.ru/2018_changes/RRA-all.doc Пример выезда для активации референции  RR-22-19 представлен Михаилом RW3FS http://news.cqham.ru/articles/detail.phtml?id=1064 или в CQ-QRP #29 (Зима 2010)

Для многочисленных островов Карелии  клуб Русский Робинзон представляет отдельную дипломную программу "Острова Карелии" или "KARELIAN ISLAND’S AWARD" http://robinsons.ru/index/uslovija_diploma_kia/0-125 и https://hamlog.online/geo/kia/rules/, которая представлена множеством островов Ладожского, Онежского озер и Белого моря. Все прочие острова можно попросить добавить в список самостоятельно. Сейчас такой "самостоятельный" остров всего один KI-4-01  (на декабрь 2021)  см.здесь https://hamlog.online/geo/kia/listreferences/ Правила добавления острова не описаны, но куратор программы, Виктор  R1NU подсказал, что критерий для внесения в спсиок референций — это наличие названия у острова.


Дополнение от 06.12.2021. Обнаружен еще один сайт Русских Робинзонов:http://www.rdxc.org с дипломной программой http://www.rdxc.org/rrc/AWARDS/riia.htm  

Диплом RIIA учрежден клубом "Русский робинзон" и выдается за QSO/SWL с радиостанциями, расположенными на внутренних островах рек, озер и искуственных водохранилищах, принадлежащих России. Острова расположенные на морях, Куйбышевском и Рыбинском водохранилищах, озерах Байкал,Ладожское,Онежское и Чудское на диплом RIIA не засчитываются (так как перечисленные водоемы засчитываются на диплом RRA). Требование к острову. Засчитываются острова, расположенные на реках,озерах,водохранилищах и отображенные на картах масштаба 1:200000 (1 см = 2 км). Остров не должен соединяться с берегом мостом или дамбой. Список островов здесь: http://www.rdxc.org/rrc/AWARDS/RIIA/riia_list.asp



Реки России - правила здесь: https://hamlog.online/geo/rr/rules/, возможно добавить свою реку в список референций: http://rrna.hamlog.ru/rr/list.php



Озера России, вся информация собрана здесь: https://www.rlna.info  программа основана и заново перезапущена под руководством Альфреда Крохмаля RJ4H, ранее RH4HM. Основное в программе - 

1. Водоем (водохранилище, озеро, пруд, лиман, ерик) хотя бы частично обязан находиться на суверенной территории Российской Федерации. 
2. У водоема должно присутствовать собственное название. 
3. Водоем с названием должен отображаться на Яндекс-Картах.

Итак, посмотрим теперь на количественные требования для дипломов минимальной степени.

Острова России (Ладога, Онега, Байкал, Куйбышевское и Рыбинское водохранилища, Чудское-Псковское озеро +  моря)

Для радиолюбителей принимавших участие в экспедициях на острова России:
RRA III класс: 1 экспедиция
RRA II класс: 3 экспедиции на разные RRA острова
RRA I класс: 5 экспедиций на разные RRA острова
RRA Honor Roll: 10 экспедиций на разные RRA острова
RRA Plaque of Excellence: 25 экспедиций на разные RRA острова
Для pадиолюбителей поляpных станций, находящихся на остpовах России, количество QSO/SWL сокpащается вдвое.
Минимальное количество QSO для зачета экспедиции как "Активатор" при работе с NEW ONE RRA:
400 QSO в летний период,
200 QSO - в зимний.

Минимально: 1 остров, 400 QSO лето, 200 QSO зима

Острова Карелии:

Для радиолюбителей экспедиционеров - активаторов островов Республики Карелия, диплом выдается при условии проведения с каждого острова: в летний период не менее 400
QSO, в зимний период не менее 200 QSO.
3 степень - 2 экспедиции.
2 степень – 4 экспедиции на разные острова Республики Карелия,
1 степень – 7 экспедиций на разные острова Республики Карелия

Минимально: 2 острова, и всего 800 QSO лето или 400 QSO зима

Острова России внутренних водоемов (RIIA )

Для радиолюбителей, принимавших участие в экспедициях на острова необходимо отработать с различных островов:
3 класс: 5 островoв
2 класс: 10 островов
1 класс: 15 островов
Honor Roll: 30 островов
Для экспедиционеров с каждого острова необходимо провести не менне 100 связей. Остров считается засчитанным только после получения потверждения работы с острова в срок не более 3-х месяцев после окончания экспедициии. Достаточно выслать в адрес менеджера диплома копии карты острова и фотографии участников экспедиции.
Минимально: 5 островов, и всего 500 QSO

Реки России:

1 - Базовый диплом активатора «5 экспедиций – 5 Рек России» за активацию 5 референций.
2 - Диплом активатора «10 экспедиций – 10 Рек России» за активацию 10 референций.
3 - Диплом активатора «25 экспедиций – 25 Рек России» за активацию 25 референций.
4 - Диплом активатора «50 экспедиций – 50 Рек России» за активацию 50-и референций. По
желанию активатора, вместо данного диплома может выдаваться Плакетка «50 экспедиций – 50
Рек России».
5 – Плакетка «100 экспедиций – 100 Рек России» выдается за активацию 100 референций.
6 – Плакетка активатора «200 экспедиций – 200 Рек России» выдается за активацию 200
референций и является высшей дипломной наградой программы «Реки России»
Условия для зачета QSO для активаторов: Активатор должен работать в радиусе не более 500
метров от водных объектов. Одновременно разрешается активировать не более двух референций.
Для зачета активации референций, активатору необходимо провести не менее 100 QSO.
(можно одним QSO активировать 2 референции)

Минимально: 5 рек, 500 QSO

Озера России:

УСЛОВИЕ: водоем обязан иметь свое название и отображаться с ним в Яндекс-Картах.

Программа допускает активацию двух референций одновременно при условии проведения не менее 200 радиосвязей. Обязательным условием для активации двух озёр одновременно является работа в радиусе не далее 500 метров от каждого озера, либо проживание в таких условиях. Озера активируются по-очереди. После набора 100 QSO за одну референцию, активатор вправе сменить номер референции. Об этом необходимо сообщать в эфире.

Дипломный уровень награждения Активаторов имеет четыре степени награждения. Диплом выдаётся за активацию:

1 - Диплом «RLNA 5 Activator» за проведение 5 экспедиций-активаций.
2 - Диплом «RLNA 15 Activator» за проведение 15 экспедиций-активаций.
3 - Диплом «RLNA 25 Activator» за проведение 25 экспедиций-активаций.
4 - Диплом «RLNA 50 Activator» за успешную активацию 50 экспедиций-активаций.
(нельзя одним QSO активировать 2 референции)

Минимально: 5 озер, 500 QSO

Итак, подытжу:

Острова России 

Минимальное количество QSO для зачета экспедиции как "Активатор" при работе с NEW ONE RRA:
400 QSO в летний период,
200 QSO - в зимний.

Острова Карелии:

Минимально: 2 острова и 800 QSO лето, 400 QSO зима

Острова России внутренних водоемов (RIIA )

Минимально: 5 островов, и всего 500 QSO

Реки России:

Минимально: 5 рек, 500 QSO

Озера России:

Минимально: 5 озер, 500 QSO

Отмечу, что если та или иная референция часто бывает в эфире, то она менее интересна радиооператорам, которые ищут станции-активаторы.

Прикинул свои прошлые маршруты, из туристических соображений:

По Рекам России - можно набрать за поход 5 речек из которых 1-2 будут приличными и еще 3 типа ручьев, хотя есть названия... но по факту как правило там не реально ставить лагерь, т.е. в 500 метров от устья,
не факт наличия стоянки.. 

По озерам России  - можно набрать за поход 5 озер и найти приличные стоянки

По Островам России - 1 остров, если есть площадка для лагеря и
само-собой можно работать.

По Островам Карелии:
можно набрать за поход 2 острова без проблем, не все малые острова с названиями,
и не все пригодны для лагеря.

Выходит технически проще реализовать программу:
5 Озер (Из Озер России) + 2 острова (Острова Карелии) 
Причем 1 QSO закрывает сразу две программы.

Только вот 100 QSO на озеро и 400 QSO на остров не многовато ли? 
Можно остров так и не набрать или надо там участвовать в CQ WW DX Contest ?!! 
В простом походе обычно 7-10 дней из которых например 5 ходовых и 2 стоянки
условно в ходовой день будет свободного времени 2 часа, в стояночный - 5 часов. 
Сколько насобираешь QSO за это время? 

Альтернатива - 5 Озер (Из Озер России) + 5 островов (Острова России внутренних водоемов (RIIA ))   100 QSO на озеро + 100 QSO на остров, похоже, более вероятный для выполнения вариант. 

Лавриненков Игорь / R2AJA
Для обратной связи используйте позывной + mail.ru 

Мое участие в CQ WW DX CW Contest 2021

 27-28 ноября впервые принял участие в CQ World Wide DX  CW  Contest 2021 (ALL QRP Assisted). Вся информация по правилам и результатам здесь: https://cqww.com

 Оборудование: Антенна луч, 40 метров на высоте около 6 метров, FT-817 5W, локальный скиммер с полосой 2.5 кГц и вертикальный ключ. Работал только на "подбор" S&P. В первый день начал работу примерно в 05:34z провел 1 QSO с LY7M на 160М.  Далее поднимался по диапазонам 80М-40М-20М, где закрепился и уже чередовал  20М-15М-40М. 

        Пятнашка закрылась у меня в 11:52z, двадцатка закрылась примерно в 15:25z Далее окучивал 40М-80М-160М до 19:27z  За первый день собрал 218 QSO. На 80М и 160М количество сработанных станций получилось примерно одинаковым. Самый продуктивный диапазон - 20М. 15М похуже, но здесь нет полного согласования луча, КСВ (2...3) и есть над чем работать. Второй день начал после обеда в 09:55z на 15М и до 12:59z, далее на 20М до 14:52z, далее 40М до 18:35z, потом 80М-160М-40М последнее QSO в 21:51z.  Примерный вид программ AATest и CwSkimmer в контесте:

Результат на момент окончания теста:
        Во второй день 80М проходил гораздо лучше, и количество QSO относительно 160М диапазона возросло. НА 10М прохождение не наблюдал.  Получил отказ в проведении связи с YL3CW с фразой: NAHREN QSO ?  ¯\_(ツ)_/¯  По поводу сетапов - есть реально хорошие.. кидаешь запрос - ответ сразу.., а бывает, - вообще не добить.. В контесте это все хорошо ощущается: (расстояние/как слышишь ты/как слышат тебя). Пока определил свои потолки: 160М-Польша 1500 км, 80М-Англия М6D(с хорошими антеннами у них) (2000-2500 км), 40М - Франция (2000-2500 км) но проще, чем 80М, 20М - USA 5 зона (7000 км), 4 зона совсем никак не добить, 15М - Канары (5000 км). Самый сложный DX - Таджикистан.  Бразилия, Океания - без шансов. Один раз слабо принимал BG???? 
В любом случае USA - это на пределе по передаче 5 Вт, и приему из-за квартирных шумов (от S8 ) т.е. на США думаю 50 Вт было бы честнее работать на веревку мою. В итоге собрал 11 пятых зон и 1 четвертую (центральная часть USA)  В визуализации сигналы выглядят так:

N3XF:

WP4WW

        Суммарно отработал в первый день около 11 часов и 12 часов во второй день, это 23 часа, т.е. по часам подходит и под наложенную категорию CLASSIC.*

 *  Наложенная категория - дополнительные условия при которых происходит участие. Например, время работы или определенные антенны. Подсчет очков идет в отдельной таблице, при этом участие в основной категории также учитывается и попадает в результаты. В моем случае использовался локальный скиммер, следовательно моя категория Assisted QRP ALL. Данная категория не может участвовать в наложенной категории Classic. Например в 2020 году оператор DJYFK  получил в общем зачете QRP ALL NOT ASSISTANCE

Rank Call Loc Year Category Score QSOs Zn Cty Hours  

15 DJ1YFK DL SO QRP ALL (C) 183,214 731 40 162 18.3   

(15 место), а в наложенной категории CLASSIC

Rank Call Loc Year Category Score QSOs Zn Cty Hours

101 DJ1YFK DL 2020 CLASSIC - Low Power 181,396 731 40 162 18.3  

(101 место)

здесь мощность QRP не выделяется в отдельную группу и попадает в LOW.

Отмечу дополнительно новую категорию - EXPLORER. Она была создана, чтобы позволить любителям участвовать в CQ WW Contest, творчески экспериментируя со станциями, подключенными к Интернету, и другими новыми технологиями. Целью этой категории является поощрение инноваций в операционных стратегиях, проектировании станций и адаптации технологий. (Ранее похожая тема была с типом антенн TB - Wires, не ТВ-провода, а (Tri-Bander'ы и проволочные антенны))

Немного из правил:

3. Помощь в оповещении о QSO и запрос на проведение QSO: Использование оповещения о QSO с использованием пакетной радиосвязи, Интернета, локальных или удаленных устройств типа Skimmer, интернет-чатов, прямых трансляций в социальных сетях и т.д. Разрешено как в Single -операторские и мультиоператорные категории. Самостоятельное обнаружение или просьба о том, чтобы вас заметили, не разрешены. Все контакты должны осуществляться по воздуху.

4. Местоположение: Все записи могут использовать несколько передающих и / или принимающих сайтов. Все передающие узлы должны находиться в одной стране и одной зоне CQ. Участки удаленного приема могут быть расположены где угодно.

5. Передачи: Все QSO, проводимые участником Explorer, должны использовать один и тот же позывной. Один передаваемый сигнал разрешен на заданном диапазоне в любое время независимо от местоположения. Максимальная ширина полосы сигнала не должна превышать нормальную полосу пропускания одиночного сигнала SSB (для выходных SSB) или CW (для выходных CW) сигнала. Это запрещает сигналы с несколькими несущими или с временным мультиплексированием, которые занимают несколько каналов в одной полосе. Также не разрешается занимать две частоты в одной полосе, даже если они чередуются. Например, не разрешается иметь «работающие» станции на нескольких частотах в одной и той же полосе, чередуя их CQ.

я так понимаю, нам предлагают использовать WEB SDR-ы для приема слабых сигналов..

И на выходе 1КВт и вертикал наверное так... Принимать можно хоть со стрима в ютубе с другой контест-станции, интересно какие будут заявки в этой номинации, и кого наградят,  спецпризы обещают за инновации!

Немного интересных наблюдений за контест:

IR6R передает себя как IRBR, я понимаю, что  B похоже на 6, но все таки...

II9P передает сигнал с мини АМ модуляцией:

S52SQ, который подтвердил связь не получив номер - работает с такой антенной, см.фото
Сработал в тесте с станцией "контест-логгером" N1MM:
И контест-позицией, скиммером SK3W:
K8CX - любит коллекционировать QSL карточки:

Шек победителя нескольких CQ WW DX CW в категории QRP, Николая RA3AN:


В  контесте 2021 Николай выступил в категории LOW.

Результаты победителей CQ World Wide DX Contest За 2020 год:

High Power

TI7W (KL9A)..11643 QSO..15,202,971 очков (только оператор в наушниках) 

P3X (5B4AMM).6990 QSO.12,610,026 очков (оператор + комп (кластер-скиммер))

Low Power 

3V8SS (KF5EYY).4872 QSO..5,608,368 очков (только оператор в наушниках)

P3AA (RN3QO). 3253 QSO....4,972,775 (оператор + комп (кластер-скиммер))

QRP

UA5C.....1936 QSO.....................942,480 (только оператор в наушниках)

DM2M (DK3WE).. 1750 QSO.......1,304,160 (оператор + комп (кластер-скиммер))

MULTI-OP

SINGLE TRANSMITTER

LZ5R...8899  QSO.............13,558,338 HP

FY5KE..5394  QSO............8,920,550 LP

MULTI-OP

TWO TRANSMITTER

RM9A...9,220 QSO..............17,835,180 

MULTI-OP

MULTI-TRANSMITTER

KC1XX....9504 QSO.......19,829,790

Лавриненков Игорь / R2AJA 

Для обратной связи используйте позывной и почту mail.ru

пятница, 24 сентября 2021 г.

Трансформатор 1 к 9 vs LC тюнер на диапазоне 20М

  Для испытаний мне попал в руки образец трансформатора 1:9, изготовленный Сергеем R2ALA. Данные трансформаторы используются для широкополосного согласования в антеннах типа "длинный луч".  Я буду использовать свой "длинный луч" длиной около 40 метров.

Схема трансформатора: 

Схема трансформатора второй вариант:

Внешний вид:

Любопытное авторское исследование оптимальных размеров феррита, количества витков в обмотках трансформатора можно почитать в статье "Самодельная End Fed антенна на 80 метровый диапазон." http://lasto.com/blog/index_post_1556953200.htm
Проведем измерение моего трансформатора и луча с помощью NanoVNA по полосе от 1 до 29 МГц:
Более-менее согласование получается на диапазоне 20М с КСВ около 1.8. На нем и проведем сравнение потерь в трансформаторе относительно LC согласующего устройства на "воздушных" элементах. 
Для сравнения приведу график измерений трансформатора с отключенным лучом:
Во всем диапазоне от 1 до 29 МГц согласования нет, как вы уже догадываетесь, это хороший признак! Подключим теперь снова луч. 
Циклы WSPR будут выполняться на 0.5 Вт, т.к. на 5 Вт были получены потрясающие результаты для обоих устройств. 
20М два цикла WSPR, 0.5Вт, через 1:9 трансформатор
Первый цикл: 61 спотов
Второй цикл: 78 спотов
Суммарно: 139 спотов
20М два цикла WSPR, 0.5Вт, через LC
Первый цикл: 78 спотов
Второй цикл: 69 спотов
Суммарно: 147 спотов
Отличие по количеству спотов незначительно. Теперь проведем статистический анализ дял небольшой выборке из спотов по SNR.
В столбце "дельта" показана условная разница по уровням, положительное число показывает перевес SNR для варианта с LC - тюнером. 
Ниже приведено усреднение, которое и является искомым ответом. 
В итоге получаем:
на 20М разница 0.16 дБ в пользу LC. Можно считать, что разницы никакой нет. 
Трансформатор 1 к 9 не вносит дополнительные потери относительно LC тюнера. 
Объяснением этому может быть близкое активное сопротивление антенны-луча к 450 Омам, и, возможно, малое реактивное сопротивление на данном диапазоне.

Материал подготовил:
Лавриненков Игорь / R2AJA

четверг, 23 сентября 2021 г.

Трансформатор на объемном витке от CHA250 vs LC тюнер

 Для испытаний мне попал в руки образец трансформатора на объемном витке, изготовленный Сергеем R2AKT. Данные трансформаторы используются для широкополосного согласования в антеннах Comet CHA250. https://radioaficion.com/cms/comet-cha250b-hf-vertical/

Схема трансформатора:

Фото трансформатора:
Внешний вид антенны Comet CHA250:

Что говорит нам разработчик антенны, Дэвид K3DAV?
Сначала оценка конкурентов:
Butternat со своей HF6VX - все неплохо, но для расширения количества диапазонов надо доплачивать.
Diamond с BB7V - дешевая конструкция, с хлипким проводом между катушкой и основным элементом.
Titan-DX Gap Antenna - Вертикальный диполь с центральным питанием, у этой штуки много радиалов, которые могут сломаться на ветру 
Hustler 6-BTV - неплохая антенна, но загруженная "ловушками мощности" (я так полагаю речь идет о трапах)
Hy-Gain c AV18-AVQII c трапами и дополнительной катушкой на 80 метров. 
Jetstream c JTV680 - внешняя копия Comet CHA250 под названием JTV680. Антенна сделана из более легкого алюминия, легко ломается на ветру, а катушка подобна толстому резистору на 50 Ом, который "ворует энергию". 
Каждая из этих антенн имеет высокое КСВ на ВЧ и требует дополнительного согласующего устройства! 

На этом "технический обзор" конкурентов заканчивается, и начинается обзор Comet CHA250.

- Работает "чертовски хорошо";

- Не содержит трапов;

- Не требует радиалов;

- Допустимая мощность до 100 Вт;

- Рабочие частоты от 3.5 до 57 МГц;

- КСВ 1.6 или меньше;

- Длина антенны около 7.07 метра;

- Возможно работать на 160М с КСВ более 3.

Самой антенны у меня нет, зато есть этот трансформатор и мой луч, длиной 40 метров. Радиолюбители подобрали оптимальные длины лучей, которые могут работать с данным трансформатором и свели в таблицу:

Можно считать что мой вариант луча близок к варианту 38.65 метра (если указана величина с учетом коэффициента укорочения), либо к варианту 42.08 м (если цифры без учета Ку). В любом случае я должен получить приемлемое КСВ на диапазонах 80,40,30,20 метрах, которые и проанализирую в тестах. 
Проведем измерение с помощью NanoVNA по полосе от 1 до 29 МГц:
В данном измерении в качестве ВЧЗ - рама окна. НаноVNA  подключен к компьютеру, который заземлен. Получаем следующие значения КСВ:
80М - не менее 3
40М - не менее 1.4
30М - менее 2
20М - около 1.1 
В общем при частоте более 9 МГц КСВ везде менее 2!
Шутки ради я отключу сейчас полотно антенны от трансформатора и покажу полученные графики от Нано Вна. 
Получаем следующие значения КСВ:
80М - не менее 3
40М - не менее 1.5
30М - менее 2
20М - около 1.1 
Почти и как с антенной - лучом! В общем, при частоте более 4 МГц КСВ везде менее 2! Интересно, ведь?!

Теперь мы готовы сравнить работу (потери) трансформатора от CHA250 и LC - тюнера на воздушных элементах. 
20М два цикла WSPR, 5Вт, через CHA250:
Первый цикл: 49 спотов
Второй цикл: 40 спотов
Суммарно: 89 спотов
20М два цикла WSPR, 5Вт, через LC:
Первый цикл: 84 спотов
Второй цикл: 65 спотов
Суммарно: 149 спотов
 (10*LOG(149/89) )= 2.2 дБ разницы по количеству спотов (LC/CHA250). 
Здесь и далее логорифмические оценки по количеству спотов приведены для грубой оценки, их точность невелика, т.к. связана с активностью того или иного скиммера на диапазоне.
30М один цикл WSPR, 5Вт, через CHA250:
Первый цикл: 65 спотов
Второй цикл: 58 спотов
Суммарно: 123 спота
 30М один цикл WSPR, 5Вт, через LC:
Первый цикл: 72 спотов
Второй цикл: 74 спотов
Суммарно: 146 спота
Примечание: картинки на 30М получены только по первому циклу WSPR
 (10*LOG(146/123) )= 0.7 дБ разницы по количеству спотов (LC/CHA250). 
40М два цикла WSPR, 5Вт, через CHA250:
Первый цикл: 69 спотов
Второй цикл: 53 спотов
Суммарно: 122 спота
40М два цикла WSPR, 5Вт, через LC:
Первый цикл: 93 спотов
Второй цикл: 105 спотов
Суммарно: 198 спотов
 (10*LOG(198/122) )= 2.1 дБ разницы по количеству спотов (LC/CHA250). 
80М два цикла WSPR, 5Вт, через CHA250:
Первый цикл: 8 спотов
Второй цикл: 9 спотов
Суммарно: 17 спотов
80М два цикла WSPR, 5Вт, через LC:
Первый цикл: 46 спотов
Второй цикл: 43 спота
Суммарно: 89 спотов
Что мы видим из этих картинок? Варианты с LC выглядят понасыщеннее спотами, а от 40М и выше появляются даже DX "прострелы". В цифрах также LC дает больше спотов, особенно на 80М.  (10*LOG(89/17) )= 7 дБ разницы по количеству спотов (LC/CHA250). 

Выполним статистическую оценку по уровням SNR WSPR. 
Данные измерения имеют вероятностный смысл и справедливы при большом количестве опытов. В данном эксперименте я отобрал значения сигнал/шум от тех скиммеров которые показали схожие результаты в двух циклах WSPR через согласующее устройство, и результаты в двух циклах WSPR  через трансформатор. Оцениваем разницу в дБ, а также среднюю разницу дБ по серии экспериментов в пределах одного диапазона. Теперь, мы готовы посмотреть на результаты.
Таблица оценки уровней сигналов пущенных через LC согласующее устройство и через трансформатор CHA250:
В сравнении отобраны споты с SNR не менее -15 дБ. Точность измерения SNR скорее всего   выше для больших SNR. В столбце "дельта" показана условная разница по уровням, положительное число показывает перевес SNR для варианта с LC - тюнером. 
Ниже приведено усреднение, которое и является искомым ответом. 
В итоге получаем:
на 20М CHA250 проигрывает не менее 4 дБ,
на 30М CHA250 проигрывает не менее 4 дБ,
на 40М CHA250 проигрывает не менее 3.9 дБ,
на 80М CHA250 проигрывает не менее 9 дБ,
в последнем случае следует помнить про дополнительные потери на рассогласовании из-за повышенного КСВ.
КПД на 80М оценим как nl = 1 / [1 + 0.115*ai*(КСВ+1/КСВ)], ai примем 0.1 дБ на длине 2 метра
При КСВ = 3, nl = 0.97 https://eax.me/coax-cable-losses/
Потери на рассогласовании нагрузок оценим как 0.75 (около 1 дБ). см.http://lavrinenkov.blogspot.com/2021/07/long-wire-antenna-secrets-in-town.html
Так или иначе мы получаем серьезный проигрыш на 80М для трансформатора с CHA250  - от 7 до 9 дБ!
На диапазоне 80М мы провели эксперимент с Дмитрием UB3APP его канал вы наверняка знаете: https://www.youtube.com/channel/UCKAJ56wSaEaZLyST1bE6fvA
Я передавал, а Дмитрий сравнивал уровень сигнала получаемый с использованием LC или CHA250. Измерения проводились на приемник Маламут Мини М2

Результаты 80М (дистанция 31 км):
Шум -89 дБм
LC -74 дБм сигнал
CH250 -81 дБм сигнал.
Дельта = 7 дБ. 
Опять получили проигрыш трансформатора около 7 дБ! 
Но и это еще не всё. На диапазоне 80М я смог найти свой сигнал на websdr http://websdr.swl.su:8902/ (SWL.su WebSDR with RSP1A) дистанция 38 км
Передавая попеременно телеграфом LC "нажатие" и T "нажатие" убедился еще раз, что сигнал через CHA250 звучит тише:
Увеличу область под буквами LC:
Субъективная оценка RST:  LC - 339, Трансформатор 119 (на грани восприятия)

Общий вывод по измерениям: 

Трансформатор CHA250 позволяет работать на множестве диапазонов, (даже без полотна антенны), при этом потери в нём составляют от 4 до 9 дБ относительно тюнера на воздушных LC элементах.

Материал подготовил:
Лавриненков Игорь / R2AJA

вторник, 20 июля 2021 г.

Антенна "Длинный луч" в городе. Все секреты. [Long Wire antenna secret's in town]

 Для полноценного участия в эфирных мероприятиях в городе незаметно можно установить не так уж много антенн. Miniwhip - не пойдет - это только прием, Magnetic Loop - сложен в согласовании и перестройке по диапазонам, другие антенны не так уж и просты в размещении и эксплуатации, поэтому остается лишь вариант - "Длинный луч", Long Wire (LW). Начало луча закрепляется в зоне доступа радиолюбителя на окне, карнизе балконе изолированно от металлоконструкций здания. Второй конец отводится как можно дальше и выше от здания. Длина луча примерно соответствует половине длинны волны самого низкочастотного диапазона, предполагаемого для работы. Это условие обеспечит высокое входное сопротивления луча, которое связано с сопротивлением излучения антенны, которое в свою очередь связано с коэффициентом полезного действия соотношением:

КПД = Rизл.антенны / [Rизл.антенны + Rпотерь] 

Где Rпотерь - сопротивление случайного высокочастотного заземления (ВЧЗ), которое и будет использоваться радиолюбителем. Большая величина R изл.антенны обеспечит хороший уровень КПД. Положим сопротивление потерь в ВЧЗ около 100 Ом, и при сопротивлении излучении антенны, например в 500 Ом, КПД составит 83%, что совсем не плохо!

Посмотрим на модель антенны в программе MMANA:

Определим оптимальные длины луча по диапазонам, импедансы антенны для длины луча 40.6 метра и уточним данные по ядру NEC-2  для MMANA:
Оптимальная длина луча отличается для разных диапазонов, поэтому можно выбрать компромиссный вариант между 40.6 и 41.7 метра (без учета коэффициента укорочения). 
Для расчета я выбрал 40.6 метра. Из таблицы видно что импедансы по диапазонам от 80М до 10М больше 50 Ом.
В качестве луча я использую провод - нерасплетенную полевку П-274, она обеспечит необходимую жесткость, и электрическую проводимость. Если имеется несколько кусков полевки, их можно соединить, скручивая металлические жилы и пропаивая медные. Далее защитить лаком, и закрыть термоусадкой или изолентой.


Для протяжки провода между веток деревьев можно использовать удилище длиной 8 метров с грузиком на конце, а также веревку длиной 20 метров, которая пригодится для фиксации Long Wire на высоте.





Мне удалось закрепить ближний край луча на высоте 4.5 метра, середину на высоте 6-7 метров и дальний конец на высоте 7-8 метров.

(нижний провод на фото)
В качестве ВЧЗ буду использовать металлическую раму окна. Питающий кабель перед согласующим устройством нужно сбухтовать или использовать отсекающий дроссель.


Это обеспечит минимум шумов от помещения, и минимум излучения оплеткой питающего кабеля. Для подключения луча к питающему кабелю используем согласующее устройство (СУ), в простейшем варианте LC, можно использовать Т и П схемы, а иногда и повышающие трансформаторы, например 1:9.
Рассмотрим простейший вариант согласования - LC цепочку, включенную по схеме ФНЧ, для работы с высокоомной нагрузкой. (Hi-Z).
Высокое входное сопротивление отмечено звездочкой справа на диаграмме Смита. Изменяя емкость конденсатора, изменяем активное и реактивное сопротивление до попадания на окружность 50 Ом, вращая индуктивность компенсируем остаточную реактивность до минимальных значений. 
Для диапазона 80М (и выше) должно хватить максимальной индуктивности 25 мкГн и ёмкости 330 пФ. Грубый шаг переключения индуктивности может не дать получить оптимальную настройку с КСВ близким к 1. С этим приходится мириться, либо повышать дискретность переключений, либо использовать вариометр, и прочие хитрости: http://lavrinenkov.blogspot.com/2021/03/lc-l-match-vk3ye2e0bax.html

Теперь посмотрим на измерения полученные с помощью NanoVNA. Подряд три картинки: 
прямое измерение луча с ВЧЗ (максимальные сопротивления на 2.5 МГц, 5.6 МГц, 9.07 МГц), измерение трансофрматора 1:9 и измерение трансформатора с подключенным лучом и ВЧЗ.
Трансформатор снижает КСВ до уровня не более 4 почти во всём в диапазоне коротких волн, обычно так и представляют такие виды антенн, как универсальные многодиапазонные. Однако работа с повышенным КСВ вряд ли понравится вашему передатчику. В моем частном случае КСВ не более 1.5 получился только для диапазона 15М. 
КПД передачи мощности передатчика  на неоптимальную по КСВ нагрузку можно оценить по формуле:
n = 4 / [2 + КСВ + 1/КСВ] 
Или посмотреть по таблице:

КСВ

1

2

3

4

5

7

10

20

β

100%

88%

75%

64%

55.6%

44%

33%

18.1%


Я бы не рекомендовал работать с передатчиком при КСВ нагрузки более 3.
Теперь подключим согласующее устройство и посмотрим на полосы согласования по коротковолновым диапазонам:



Как видим, согласование достигается на всех показанных диапазонах, кроме 160М, где согласование может быть получено при использовании более объемного ВЧЗ или системы противовесов.
Теперь посмотрим на диаграммы направленности антенны длинный луч (LW) из NEC-2. Для анализа выбраны небольшие зенитные углы, соответствующие наиболее вероятным рабочим углам.

Основная поляризация - горизонтальная, отмечена зеленым. По мере роста частоты количество лепестков увеличивается. Главные лепестки прижимаются к оси луча, усиление главных лепестков растет. 
Для небольшой высоты подвеса, ошибка вычисления усиления и импедансов на ядре MININEC (MMANA) может достигать больших значений. Для сравнения приведу таблицу по MININEC и NEC-2:
Ошибка определения усиления в MININEC может достигать 6 дБ на диапазоне 80М!
Теперь проведу тестовые включения WSPR, 1 цикл 5 Вт на четырех диапазонах.

20m-5w-1600z-15.07.2021-!
30m-5w-1752z-15.07.2021-!
40m-5w-1718z-15.07.2021-!
80m-5w-1928z-15.07.2021-!
Тест с неоновой лампочкой показал ее зажигание при контакте с горячим концом луча, при мощности 2.5...5 Вт на диапазонах 80М и 40М, на остальных зажигание не возникало. Необходимо оценивать потенциальный риск касания такого конца антенны, находящегося под высоким ВЧ напряжением во время передачи!
Далее для теста луча проведены свзяи:
RA3ZDM 58 мне, 59 ему, SSB, 20M, 5W, 2021.07.17 11:17z
LA5FJA 599 мне, 559 ему, CW, 20M, 5W, 2021.07.17 11:59z
Таким образом антенна длинный провод, луч или Long Wire рассмотрена и может быть повторена радиолюбителями на желаемые диапазоны или исходя из возможностей размещения. Если этой заметки оказалось недостаточно, можно посмотреть видеоматериал:

или почитать необходимый раздел книги Игоря Гончаренко "Антенны КВ и УКВ"

Лавриненков Игорь / R2AJA