Rainscatter Nedir

 10 GHz bandında mikrodalga haberleşmesi ve amatör telsizcilikle uğraşanlar için en heyecan verici propagasyon (yayılım) türlerinden biri şüphesiz Rainscatter (Yağmur Dağılımı) modudur. 

Amatör telsizcilikte VHF, UHF ve özellikle SHF (Mikrodalga) bantlarına geçtiğimizde, ufuk çizgisi en büyük sınırımız haline gelir. Ancak doğa, bize bu sınırları aşmamız için harika fırsatlar sunar. İşte bu fırsatların en dinamik ve heyecan verici olanlarından biri: Rainscatter (Yağmur Dağılımı).

Peki, arkasını göremediğimiz koca bir dağın arkasındaki istasyonla hatta bazen yüzlerce km mesafede, sırf arada şiddetli bir yağmur var diye 10 GHz'de nasıl QSO yapabiliyoruz? Gelin bu işin arkasındaki fiziğe ve pratik detaylara yakından bakalım.

1. Rainscatter Nedir ve Hangi Frekanslarda Etkilidir?

Rainscatter, elektromanyetik dalgaların atmosferdeki yoğun yağış alanlarına (yağmur, dolu veya sulu kar fırtınaları) çarparak saçılması ve bu sayede normalde görüş hattında (Line of Sight) olmayan istasyonların birbirleriyle haberleşebilmesi durumudur.

Bu olay her frekansta gerçekleşmez. Frekans seçiminde kritik parametre, sinyalin dalga boyu ile yağmur damlasının fiziksel boyutu arasındaki ilişkidir.

• Alt Sınır (Kritik Eşik): Yağmur dağılımı genellikle 4.3 GHz (6 cm) civarında kendini göstermeye başlar. 144 MHz veya 430 MHz gibi alt bantlarda yağmur damlaları dalga boyuna göre çok küçük kaldığından sinyal doğrudan içinden geçer (dağılım ihmal edilebilir düzeydedir).

• En Verimli Bantlar: Bu modun en popüler ve verimli kullanıldığı frekanslar 10 GHz (3 cm) ve 24 GHz (1.2 cm) bantlarıdır. 10 GHz'de 3 cm olan dalga boyu, fırtına bulutlarındaki iri yağmur ve dolu tanelerinin boyutlarıyla mükemmel bir rezonansa girer.

• Üst Sınır (Zayıflama): 24 GHz'in üzerine çıkıldığında (örneğin 47 GHz veya 76 GHz), yağmur damlaları sinyali dağıtmaktan ziyade emmeye (attenuation/zayıflatma) başlar ve sinyal yok olur. Bu yüzden 10 GHz, rainscatter için "altın frekans" olarak kabul edilir.

2. Yağmur Damlaları Sinyali Nasıl Dağıtır? (Mie Saçılması)

Peki, sıvı haldeki bir su damlası nasıl olur da bir ayna gibi davranıp 10 GHz sinyalini yansıtır?

Buradaki fiziksel fenomen aslında bir "yansıma" (reflection) değil, saçılma (scattering) olayıdır. Elektromanyetik dalga boyu, çarptığı parçacığın (yağmur damlası) boyutuyla hemen hemen aynı olduğunda Mie Saçılması (Mie Scattering) teorisi devreye girer.

Mie Saçılması

Sinyal bulut kütlesine ulaştığında, her bir yağmur damlası küçük birer dielektrik saçıcı (anten) gibi davranır. Gelen enerjiyi emer ve her yöne doğru yeniden yayınlar (re-radiate). Bu saçılma izotropik (her yöne) değildir; sinyalin büyük kısmı ileriye doğru (forward scatter) ve bir kısmı da geriye doğru (backscatter) yayılır. İki amatör telsizci, antenlerini aynı yağmur hücresine (rain cell) çevirdiklerinde, bu saçılan sinyaller üzerinden havada buluşmuş olurlar.

Rain Scatter

3. Sinyal Güçlenir mi, Saçılır mı? Ses Kalitesi (Audio) Neden Bozulur?

Rainscatter haberleşmesinde en çok şaşırtılan konulardan biri sinyalin karakteristiğidir.

• Sinyal Gücü: Sinyal kesinlikle güçlenmez, aksine ciddi bir saçılma kaybına (scattering loss) uğrar. Ancak antenlerin kazancı (gain) yüksek olduğunda ve doğru yağmur hücresi hedeflendiğinde, normalde hiç duyulamayacak bir sinyal birden gürültü eşiğinin üzerine çıkar.

• Ses Kalitesindeki Değişim (Doppler Etkisi ve Distorsiyon): Rainscatter üzerinden gelen bir CW (Mors) veya SSB (Ses) sinyalini dinlediğinizde, sinyalin saf ve net olmadığını, "hışırtılı", "coşkulu" (watery/gurgling sound) veya adeta bir fırça sesine benzediğini fark edersiniz. Bunun nedeni, bulut içindeki binlerce yağmur damlasının rüzgar nedeniyle sürekli ve farklı hızlarda hareket etmesidir. Her bir damladan saçılan sinyal, mikroskobik düzeyde farklı bir Doppler kaymasına uğrar. Bu durum sinyalde faz dalgalanmalarına ve frekans yayılmasına (spectral broadening) yol açar. 10 GHz'de bu bozulma o kadar yoğundur ki, bazen karşı istasyonun sesini tanımak imkansız hale gelebilir.

Scattering 

4. Hangi Modlarla Haberleşme Yapılır?

Sinyal kalitesindeki bu dramatik bozulma, mod seçimini doğrudan etkiler:

• CW (Mors Kodu): Rainscatter için en güvenilir ve bir numaralı moddur. Sinyal ne kadar hışırtılı ve yayılmış olursa olsun, insan kulağı o ritmik tonu ayırt edebilir. Genelde ayırt edilmeyi kolaylaştırmak için daha kalın/pes tonlar (keskin bir 800 Hz yerine daha geniş bir ton) tercih edilir.

• SSB (Ses): Güçlü yağmur hücrelerinde SSB haberleşmesi mümkündür. Ancak Doppler etkisi nedeniyle ses robotikleşir ve hışıldar. Anlaşılırlığı artırmak için tane tane ve yüksek sesle konuşmak (ve gerekirse hecelemek) gerekir.

• Dijital Modlar (FT8, Q65 vb.): Klasik FT8 gibi modlar, rainscatter'ın neden olduğu yüksek frekans yayılmasına (doppler spread) karşı hassastır ve senkronizasyon kaybedebilir. Ancak WSJT-X yazılımındaki Q65 modu, mikrodalga saçılma modlarındaki bu faz kaymalarını tolere edebilecek şekilde özel olarak tasarlanmıştır ve dijital rainscatter operasyonlarında başarıyla kullanılmaktadır. FM modu ise bu tür bir faz bozulmasında tamamen işlevsiz kalır, asla kullanılmaz.

Sonuç: Yağmuru Takip Etmek

10 GHz'de rainscatter kovalamak, radar haritalarını (meteoroloji radarlarını) izlemeyi, fırtına hücrelerinin yönünü tahmin etmeyi ve anlık anten çevirmeyi gerektiren harika bir satranç oyunudur. 

Yurtdışında (Amerika'da) iki istasyonun görüşebilmesi amacıyla yapılmış bir site var.

rainscatter.com sitesinde siz ve karşı istasyon girilerek uygun bulutlar seçilebiliyor.

rainscatter.com

Maalesef Türkiye'de bulut yüksekliğini meteorolojiden almak mümkün olmadığı için bu tür bir çalışma yapamasam da, cep telefonundaki meteoroloji uygulaması veya web sayfası üzerinden yağmur bulutları takip edilebilir.

Bulutların iki istasyonun arasında olmasına da gerek yoktur. Bazen her iki istasyonun görebileceği yükseklikte farklı açıda bir istasyon da iş görebilir.

Bir diğer önemli konu da polarizasyon.

Eğer iki istasyon arasında görüşme denenecek ise bu polarizasyonda en verimlisi Vertikal'dir.. Yağmur damlaları vertikalde daha uzun oludğundan verim yükselir. Ancak karşı taraf (örneğin beacon ise) horizontal ise, herm vertikal hem horizontal olarak ihtimali değerlendirmek lazım.

Ankara ilinde 10.451.700 frekansında 7/24 çalışan Horizontal polarizasyonda bir beacon'umuz var. 

Yukarıda da bir ekran çıktısını görebileceğiniz bu beacon muhtemelen kırk ikindi yağmurları gibi yüksek bulutlu yağışlarda birkaç yüz km uzaktan bile duyulma ihtimaline sahip. Bu yüzden radyo amatörü iseniz dinlemeyi deneyin. Duyarsanız bana bir kaydını gönderin ki size SWL sertifikanızı gönderebileyim.

Bu beaconu dinlemek için ortak her iki istasyonu da görebilen bir noktada yüksek yağış bulutları olmalı.. 

www.heywhatsthat.com adresinden yaptığım çalışmayi yapay zeka ile İstanbul Kayışdağı merkezli bir nokta ile birleştirdiğimde olası yüksek qso olasılığına sahip bulut oluşma bögeleri şu şekilde çıktı.

Ankara- İstanbul Rainscatter Bulut Bölgeleri

Bir sonraki gök gürültülü sağanak yağışta telsizinizin başına geçmeyi ve anteninizi o kara bulutlara çevirmeyi unutmayın!

73!

IC-705: PTT Keying Repair and AO3400 Upgrade

 If you own an Icom IC-705, you might already know that the PTT (SEND) keying circuit is one of the radio’s few "Achilles' heels." Many users have reported the internal MOSFETs blowing out, especially when triggering external amplifiers or high-inductance relays.

IC-705 Connect Board (Type-C) 

The Problem: Fragile Factory MOSFETs

The IC-705 uses a pair of LN2306LT MOSFETs (Q31 and Q32) in parallel to handle the PTT switching to ground. While fine on paper for very light loads, they are quite vulnerable in real-world ham radio environments:

• Voltage Limit: The LN2306LT is rated for only 20V (Vds). In a 13.8V system, any "flyback" voltage spike from an external relay or a failed sequencer can easily exceed this 20V ceiling, causing an instant short circuit.

• Current Handling: It’s rated for roughly 2.3A, which sounds like enough, but it has very little "thermal headroom" when things get messy.

The Solution: The AO3400 Upgrade

When my PTT circuit inevitably failed, I decided not to just replace the parts with the same fragile factory components. Instead, I upgraded both MOSFETs to the AO3400.

Why the AO3400 is a superior choice:

• Voltage Margin: It bumps the Vds limit from 20V to 30V. That 50% increase in voltage tolerance provides a much safer buffer against inductive spikes.

• Current Capacity: The AO3400 is a beast for its size (SOT-23), rated for up to 5.8A. It handles the switching load with zero sweat.

• Efficiency: It has a significantly lower On-Resistance , meaning it stays cooler even under heavy use.

Adding the "Armor": Protection Diode & External Buffer

To make this repair permanent, I didn't stop at the transistors. I added two more layers of protection:

1. The Protection Diode: I installed a high-speed diode (like a 1N4148 or a Schottky) across the PTT line to ground. I soldered it on the back of the PCB, right at the solder pads of the PTT connector. By placing the cathode to the signal and anode to ground, any back-EMF or voltage spikes from external gear are clamped and shunted to ground before they even reach the MOSFETs.

IC-705 Connect Board Schematics

1. External PTT Buffer (Optional) : As a rule of thumb, I now run an external PTT buffer between the IC-705 and my amplifier. This ensures the radio's internal circuit only sees a tiny, controlled load, while the buffer handles the "heavy lifting" of the external equipment.

     I used the following circuit made by PA1EJO but there are much more different designs available online. As you can find many at VK3PE blog including bluetooth modules etc.. 

PTT Buffer

A Word on the USB-C Mod Boards

You may have seen replacement boards online that swap the Micro-USB port for a USB-C port and include "upgraded" transistors. While those boards are convenient, they are often expensive and do not increase charging or data transfer speeds; they are essentially a physical port swap with a transistor repair.

If you are comfortable with a soldering iron and SMD,  performing the AO3400 upgrade yourself is a much more cost-effective and technically satisfying way to fix the issue. You aren't just swapping a board; you are actually improving the engineering of the radio.

Conclusion

The IC-705 is an incredible piece of kit, but the PTT circuit needs a bit of work to be truly "field-ready." By upgrading to AO3400 MOSFETs and adding a simple protection diode, you can key your external gear with total peace of mind.