10 GHz Rainscatter ve Doppler etkisi

 Şu an 10 ghz beaconu evime kuş uçuşu 15 km uzaklıkta iş yerimin çatısında yer alıyor. 

Benim direkt bir görüşüm olmadığı için evden sinyali alabilmek için hem benim evimi hem de iş yerimi gören yüksek bir binaya doğru antenimi çevirmiş durumdayım. 

Normalde sinyali buradan duyuyorum.

Biraz önce Ankara'daki şiddetli yağmur sırasında etkilerine bakmak için dinleme yapayım dediğimde aşağıdaki gibi bir görüntü ile karşılaştım.

Ekranın sol tarafındaki görüntü benim binadan yansıma ile duyduğum gerçek sinyal, oldukça zayıf. Ama yine de okunabilir.

Sağ taraftaki ise çok daha güçlü ve çok geniş bir sinyal.

Bu sinyal yağmur damlaları tarafından yansıtılan hatta yansıtılmakla kalmayıp her bir yağmur damlasının anten gibi davranıp güçlendirdiği sinyal.

Peki niye böyle geniş ve dağınık görünüyor derseniz...

Her bir yağmur damlası 10 ghz bandının 1/8 i büyüklüğünde olduğundan birer saçılma noktası olarak çalışıyor.

Ancak bu yağmur damlaları farklı hızlarda yeryüzüne doğru da düştüğü için her birinin hareketten dolayı bir doppler etkisi var. Tıpkı uzaktan yaklaşan bir ambulansın siren sesinin size yaklaşırken tizden normale, uzaklaşırken ise normalden basa dönmesi gibi, radyo dalgaları da hareket sırasında frekansta kaymaya sebep oluyor.

Buradaki gerçek ve doppler sinyallerin frekans farkı ise 1 mhz civarında..

Bunu 

https://www.omnicalculator.com/physics/doppler-effect  adresindeki hesaplayıcıda yerine koyduğumda

f = f₀(v + vr)/(v + vs)

formülüne göre

yaklaşık 50 km/h bir hız bilgisi elde ettim.

Yağmur damlaları normalde 30km civarı bir hıza sahip olabiliyor. Muhtemelen buradaki fark damlaların rüzgar ile daha farklı hızlarda hareket etmesinden kaynaklı olabilir diye yorumluyorum.

Tabii spectrumda çok daha yakın noktalar da silik te olsa mevcut. Yani çok daha yavaş damlalar da görünüyor. Amatör radyo ile meteroloji'nin hatta basit bir yağmur radarının çalışmasını da böylece yapmış oluyoruz.

10 GHz yeni rekor 100km

 Daha önce nasıl daha uzaklar ile deneme yaparım diye araştırırken, heywhatsthat ve radiomobile  sitesinden yaptığım değerlendirmeler sonucu Çankırı Eldivan Dağı (1800 rakım)  ile benim ev arasında, minik miniminnacık bir aralıktan bir LOS olduğunu gördüm. Evin yanındaki tepe iki hemen yanındaki bina arasında daracık bir alan o bölgeyi görüyordu bilgisayarın söylediğine göre..

Aşağıdaki resimde görünen kahverengi çizginin diğer ucu test yaptığım yer..Binadan birkaç metre açıklıkla geçiyor.

Baktım orada bir TRT vericisi de var. E dedim yol da vardır..

Epey süredir oraya gidip bir LOS testi yapmak ta aklımdaydı.

Pazar günü hadi bakalım dedim bir arkadaşıma , gidelim. bakalım benim araba oraya çıkabilecek mi. Haritadaki gibi bir yolu var mı vs.. Çıktık yola

Benim evime yaklaşık 150 km araba yolu mesafesinde olan bu yer, google maps'e göre yaklaşık 2 saatlik bir yolculuk öne sürmekteydi. Aşağı yukarı o kadar zamanda da dağa ulaştık.

Yolu son 10km'si oldukça bozuk bir toprak yol. Bazı yerleri yağmur gibi etkilerden çukurlar kanallar ile dolu ama bir şekilde gidiliyor.

Zirveye çıktıktan sonra ağaçsız bir alanda (ki daha önce o alanın LOS içinde göründüğünü yazılımdan görmüştüm) durduk ve anteni çıkarıp bir SDR ve BiasTee ye bağladım.

SDR Console programını açtığımda hiç zorlanmadan beacon sinyalini duymaya başladım.

Karşı taraf omni directional olduğu için her yöne yayın yapmaktaydı. Bendeki anten de 40cm'lik küçük bir anten olduğundan 3dB açısı muhtemelen bu frekans için 8/10 derece civarındaydı. Bu yüzden sinyali bulurken hiç zorlanmadım diyebilirim.

Duyduğumuz sinyal maksimumda 25 dB civarına kadar çıktı.  Aşağıda hem SDR ekranındaki sinyal seviyesini hem de beacon QTH'i ile bulunduğumuz nokta arasındaki mesafeyi gösteren screenshotları görebilirsiniz.

Mesafe olarak 95.8KM hiç te kolay yakalanabilecek bir mesafe değil ama bu sinyal seviyesi ile çok daha uzak mesafelere rahatlıkla iletişim kurulabilir diye düşünüyorum.

10 GHz Beacon Uzak mesafe Testleri

 

Herkese merhaba,

Türkiye'de daha önce yapılmayan bir başka çalışma ile yine karşınızdayız.

Bir önceki 10 GHz Beacon yazımda anlattığım beacon'u güzel bir şekilde kutuladıntan sonra çatıdaki yerine yerleştirdim.

Şu an kendi evimin bulunduğu yerden testleri yapıyorum. Uzun süreli testlerden sonra belki çok daha geniş bir LOS (Line Of Sight) sahip başka bir lokasyona taşımam mümkün olabilir. 

Bir önceki yazımda basitçe beacon ne işe yarar niye kullanırız tarzı bilgiler ve nasıl duyarız tarzı birkaç bilgi vermiştim ama, özellikle nasıl duyarız kısmını tekrar açıklayayım.

10 GHz bandını duymak için gerekli ekipman:

1 adet LNB(Tercihen kristalli Octagon, MAC ya da daha da ideali BullsEye marka eger yoksa standart bir Uydu LNB'si.)

1 adet Bias-Tee devresi (Bir mercimek kapasitor, bir elle sarılmış bobin ve her iki tarafa uygun kablo,konektör)

1 adet SDR alıcı (RTL-SDR, Adalm Pluto, HackRF ya da 700 MHz civarında SSB /CW dinleyebilen analog bir alıcı)

SDR alıcı kullanılıyor ise bir de bilgisayar.

Hepsini birbirine bağlamak için ise ara kablolar, beslemek için 12V güç kaynağı vb.

Not: Mesafe biraz uzak ise bir adet te çanak kullanmak her zaman faydalı olacaktır. Biz bu denemelerde 40cm lik bir çanak kullandık.

Burada önemli bir ipucu Beacon yayını Horizontal yani yatay polarizasyonda.. Beaconu dinlerken antende konektör aşağı ya da yukarı değil yana doğru dönük olmalı böylece horizontal yani yatay dinleme yapmış olursunuz. Öbür türlü sinyali duymanız zorlaşır.

Evet.. Sıra geldi bugün TA2SUA yani Alper arkadaşım ile neler yaptığımıza.

Saat 10 gibi beni gelip aldı. Evden çıkmadna Beacon'un çaıştığına emin olarak evden ayrıldık.

Önce Polatlı istikametinde bir süre gittik. Sanırım 15km civarı bir uzaklıkta yolun kenarına çekip bir deneme yapalım dedik.

Ancak herhangi bir sinyal duyamadık. Daha sonra düşününce bunun sebebi beacon QTH ile bizim aramızda bize çok yakın dik bir tepenin bulunması. Sinyaller bize kadar ulaşabilecek şekilde kırılamıyor.

Sonra geri dönüp 10.2 km mesafedeki Yapracık Şeyh Şamil camii bahcesine gittik.

Burada cihazı açar açmaz sinyali duyduk.

Yükseklik eğrisinden görülebileceği gibi aramızda yaklaşık 5km mesafede bir tepe mevcut. 

Ancak buna rağmen çok kuvvetli bir şekilde sinyali duyabiliyorduk.

Bu videoda düzeneği anlatıyorum.

Burada ise, biraz daha denemelere devam edip arkada bir binadan yansıtma deniyoruz.

Buradaki denemelerimiz bittikten sonra bir sonraki hedefimize geçmeye karar verdik. Bu sefer hedef daha uzaklar. Ayaş tarafı. 

Biraz plansız bir çalışma olduğundan olup olmayacağna emin değildik. Olmaz ise, bir sonraki hedefimiz daha önce LOS çalışması yaptığım Pursaklar tarafıydı.

Ayaş'a geçerken tabii Sincan'da durup bir Karadeniz lokantası döneri yemeden olmaz dedik, yemekten sonra   cep telefonundan bulduğumuz bir dağ köyüne doğru yola devam ettik.

Yeni geldiğimiz nokta konum itibari ile Ankara'nın çoğu yerine hakim bir noktaydı.

Arkadaki puslu alan çok belli olmasa da Ankara.

Cihazı arabadan indirdik

Yere koyduk ve gücü açtık. O anda beacon sinyalini duymaya başladık.

Mesafeye baktık 30 km. Ama aramızda direkt bir görüş olmadığının da farkındaydık. 

Daha sonra yaptığım LOS analizinde de bu net bir şekilde belli oluyordu. Evimin hemen birkaç yüz metre yakınındaki tepe, 5 km ilerideki tepe, üstüne 8 km ilerideki tepe hepsi bize engeldi. Ama gayet okunabilir sinyal almayı başarmıştık.

Buradaki başarıdan sonra dedik artık dönme vakti.

Ayaş'tan Sincana doğru indiğimiz sırada, ya bu 10 ghz propagasyon şartları biraz daha esnekse.. Şuradan da bir deneme yapsak mı diye düşündük ve arabayı yolun kenarına çektik.

Cİhazı açtık ve ..... Beacon yine duyuluyor. Evet mesafe biraz daha yakın 28 km ama.. Aramızda dağlaar dağlar....

Soldaki Beacon'un olduğu bölge. Gördüğünüz gibi aramız tamamen bloke.Hatta Beacon'un bulunduğu yerden çok daha alçaktayız.Ama sinyal harika..

Bu kadar denemeden sonra eve dönme vaktidir diyip döndük.

Yaptığımız testler sonucunda elde ettiğimiz 10 GHz propagasyon şartları hakkındaki bilgiler ışığında başka lokasyonlar da belirlediğimiz gibi, bir sonraki çalışmada normalde sinyal duyamayan bölgelerden RainScatter yani yağmurdan yansıtma sayesinde sinyal alıp alamayacağımızı da test etmeyi planlıyoruz.

Unutmayın Ankara ve birkaç yüz km içerisinde bir bölgede yer alıyorsanız, yukarıda saymış olduğum ekipman ile sizin de bu beacon siynalini almanız hiç zor değil. Siz de kendinizi 10 GHz'in büyülü dünyasına dahil edebilirsiniz.

Beacon sinyalini duyduğunuzda locator ve mümkünse beacon kaydı ile beni bilgilendirebilirseniz ülkemizde 10 GHz bandının ilk adımlarını hep beraber atmış oluruz.

10 GHZ Beacon - İlk devreye alma

 Selamlar,

Epeydir hayalini kurduğum, mikrodalganın magic bandı 10 GHz bandında evde yaptığım denemelerin ardından, beklediğim slot antenim de gelince hemen hızlıca bir test yapalım dedim.

PE1RKI tarafından üretilmiş olan 20 slot Anten

    Anten ve beacon devresi arasında geçici olarak semi-rigid bir kablo kullandım. 12V bir adaptör ile beraber hemen çatıya koydum. Gücü verdim. 

Evin ters tarafında bulunan çanak antene bağlı olmayan ve yere doğru bakan bir uydu LNA'sında sinyali +60dB olarak görünce işte dedim herşey hazır.

Hemen TA2SUA ile iletişime geçip frekansı verdim.

Beacon frekansımız Türkiye'de 3 cm bandı için yasal olarak izin verilmiş olan 10.451.800

Beacon CW yani mors sinyali olarak çağrı işareti ve locator bilgisini sürekli yayınlayacak şekilde ayarlandı.

TA2SUA ile aramız yaklaşık 6.3 km ve aramızda direkt görüşümüzü engelleyen bir tepe de mevcut. Denemeyi yaparken kullandığı pencere benim yönüme mi bakıyor bilmiyorum ama aşağıda hem harita hem de TA2SUA nın çektiği videoları paylaşıyorum.

Yükseklik eğrisinin sağ tarafı benim lokasyonum sol tarafı ise TA2SUA'nın bulunduğu yer. 

TA2SUA 'nın dinleme anteni :)

Peki dinlemek için ne lazım ya da menzili nedir gibi sorulara gelecek olursak,

Dinlemek için en basitinden bir RTL-SDR ya da 700 mhz civarında SSB dinleyebilen bir receiver lazım.

Bir tane LNB ve bu LNB'yi besleyecek bir bias-tee devresi lazım. 

Aslında birebir bu setup Oscar-100 uydusunu dinlemek için gerekenle aynı.

Elinizde denemek için QO-100 uydusunu dinyelecek bir setup var ise bu beacon'u da duyabilirsiniz.

Menzili nedir derseniz, şehir içinde muhtemelen 20-30 km'ler civarı dinleme rahatlıkla yapılabilir. Hatta direkt görüş olmamasına rağmen bu frekans bina köşesinden, dağdaki kayadan , yağmur damlalarından , kardan buluttan uçaktan yansıyabildiği için birkaç yüz km ye kadar duyabilmek mümkün oluyor.

Hatta deneme yapanlar bunu pasif radar gibi de kullanabilirler.

Aslında bundan sonrası beacon devrede iken  Türkiyedeki radyo amatörlerinin bu frekansın propagasyon şartlarını merakı ve kendilerince denemelerine bağlı.

Ayrıca unutmayın ki Beacon dinlemek te qsl kartı istemek için bir sebeptir. 

Beacon'u duyduğunuzda duyduğunuz locator, çağrı adınız (yoksa SWL kodunuz) ile bana ulaşır iseniz, QSL kartınızı derhal gönderirim.

10 GHz bandı çalışmaları

 Hatırlarsanız, geçmiş yazılarımda 10 GHz bandı ile ilgili oldukça basit ama farklı bir amatör etkinlik yapmıştık.

TA2SUA ve TA2NAS ile beraber gerçekleştirdiğimiz bu etkinlikte birkaç km mesafede 10 GHz bandında FM modulasyonu ile qso yapmayı başarmıştık. 

Bir aksilik olmaz ise bu hafta daha uzak mesafe denemeleri yapacağız.

Onu ayrı bir yazı ve videolar ile paylaşacağım.

Bu yazımda ise çok kısa br şekilde  gelecek planlarımdan bahsedeceğim.

Bu arkadaş biraz önce elime geçti.

20 watt'lık bir 10 GHz power amplifier.

Bu yeni bir projenin ilk ayağı.

Eğer benden önce davranan olmaz ise (olursa ayrı bir sevincim olur) TA'nın ilk 10 GHz EME istasyonunu kurma hazırlıklarına başlamanın ilk adımı bu PA.

Kısa süre içinde beklediğim bir 430mhz/10GHz transverter var. O da geldikten sonra bahçede 2 metrelik bir çanağı yerleştirecek uygun bir yer ve bu çanağın rotor kontrollerini tamamlayıp havaya çıkmayı planlıyorum.

Tabii bu arada yine 10 GHz tarafında bir beacon hazırlığım da mevcut.

Bu beacon ile gönderme yapılamasa bile, aynı Oscar 100 uydusunda olduğu gibi, bir uydu anteni bir LNB ve bir SDR ile kar ve yağmur bulutlarının durumuna göre 500-600 km'den bile beaconun duyulma ihtimali var.

Tabii burada iş meraklı amatörlere düşüyor.

Basit bir hazırlık ile (ki çoğunuzun evinde yukarıda saydıklarım vardır) en azından SWL olarak bu beacon'u takip edebilmeniz olası. Bunun ile ilgili detaylı bir yazıyı  Beacon projesini aktif hale getirdiğimde paylaşacağım.

Diyeceksiniz ki, 2 metredeki EME istasyonun neredeyse kilowatt çıkarken 20w ile nasıl EME yapmayı planlıyorsun?

Hatırlatmak isterim, 2m de kullandığım 2 adet yagi ile elde ettiğim toplam kazanç 17 db.

Yani amatör matematiği ile konuşacak olursak , 400W = 56 dBm + 17 dB =  73dBm , o da eşittir 20.000W bir EIRP güç ile çıkmış oluyorum.

10 GHz te ise 2 metrelik bir çanak 45 dBm civarı bir kazanç yapıyor.

20w ise yaklaşık 43 dBm

Yani toplamda antenden çıkan (hiç kayıp olmadığını varsayıyorum ki bu frekanslarda her ayrıntı kayıp demek) 88dBm yaklaşık 630.000Watt.

Yani 2M deki gücümden kat kat fazla.

10 Ghz'in havadaki kaybı 2m ye göre çok daha yüksek olduğundan 1.5 metreden daha büyük bir anten ile, orta güçte bir 3cm EME istayonu elde edilmiş oluyor.

Ama 3cm istasyonu demek maalesef çok para demek. Çünkü burada kullanacağınız konektör bile tanesi 15-20 Euro olan yüksek frekans özel konektörler.

Bakalım adım adım çıktığımız bu yolculuk ne kadar sürecek.

Görüşmek üzere.

 

QRP HF Kit

Merhaba,
Bu yazim daha çok A sınıfı ya da B sınıfı olan amatörler için.
C sınıfı olanlar'ı da ilgilendiren kısmı var ama az.

Nedir peki.

Önce QRP nedir ona bakalım..
QRP düşük güç demektir. Ne kadar düşük?

 1-5W arası çıkış gücüne sahip cihazlar QRP, 0-1W arası cihazlar ise QRPp adını alır.

HF te konuşurken derinlerdne bir yerden sizi cağıran QRP bir istasyon duyarsanız önceliği ona verin.

Nedir peki QRP ve Normal istasyonlar arasındaki fark derseniz?

dBm cinsinden ifade edersek,
5Watt = 37 dBm yapar.
100W ise 50dBm

Genelde telsizlerin önündeki güç skalası her 6 db'de 1S değişecek şekilde ayarlıdır.
Yani adamın 59 gelmesi ile 58 gelmesi arasında 6dB fark vardır diyebiliriz.

Üstteki rakamlara bakacak olursak, aynı mesafede iki istasyon olsa, biri 100W diğeri 5W çıkıyor olsa, siz dinlerken birini , 59 duyuyor iseniz, diğeri 57 civari duyacaksınız demektir. Yani o kadar da kötü değil.
Hele karşıdaki QRP  taraf Yagi gibi kazançlı bir anten kullanıyor ise, bu kaybı telafi bile edebilir.


Bunları niye anlattım.

Normal 100Wlık bir HF telsiz almak bir çok amatör için, hele ki dövizin bu kadar yüksek olduğu dönemde oldukça zor bir iş.

Masrafları kısmak için daha düşük güçlü, hatta çoğunu kendimiz birleştirebileceğimiz HF kitlerinden alabilmemiz, bizi bu yükten kurtarırken, bir yandan da hem elektronik konusunda kendimizi geliştirmemizi, hem de B sınıfı amatörlerin 7 MHz te yasal olarak tek çıkış şartı olan , QRP ve kendi yapımı cihaz kuralına uyması açısından güzel.


Peki bu cihazlari nasıl elde ederiz..
İnternet'te araştırırsanız , bir çok kaynak, bir çok şema bulunabiliyor.

Ben bugün olaya biraz daha farklı bir yandan bakacağım.

http://shop.qrp-labs.com

Niye bu site..Niye diğerleri değil??

Yurt dışında çoğu amatörün ürün aldığı, çok başarılı CW kitleri olan bu firma, bir süredir tüm bandlarda çalışan bir de HF SDR radyo geliştiriyor.

E ama hala bahsetmek için yeterli bir gerekçe değil derseniz..

Bu ürünler Türkiye'de üretiliyor.

Evet, Muğla Dalyan'da yaşayan bu amatör Hans Summers TA4/G0UPL

Tasarımlarını dünyanın dört bir yanına Muğla'dan gönderiyor.

Kendisi ile birkaç ay önce bir mailleşmem oldu.
O zaman için, Türkiye'deki amatörlerin pek ilgisinin olmadığını, genelde yurt dışı çalıştığını, ancak , buradan alacak amatörler için, ücretsiz kargo, belki kısmı biraz indirim yapabileceğini iletti. Hatta ödemelerin kredi kartı paypal yerine banka havalesi ile olabilmesi de imkan dahilinde..

Size tavsiyem sitesini gezmeniz.  sadece 0-30 çalışan cihazlar değil, farklı bir çok tasarımı mevcut.
Hatta beacon kitleri 144 mhz e kadar çıkabiliyor.

En kısa zamanda SSB kitini çıkarmasını heyecanla bekliyorum.

73

Eshail için SDR-Radio ile Stabil Dinleme

Merhaba

Yazıma öncelikle bir müjde ile başlamak istiyorum.
Her ne kadar sinyal seviyesi Octagon kadar güçlü olmasa da türkiyede de bir PLL' li LNB bulduk sonunda.

Daha doğrusu benim 2 girişlisini denediğim ama içinde DRO olduğunu gördüğüm MAG PLL LNB den sonra, TA1D 'nın teklisini alması ve içini açması sonucu,
Tekli MAG PLL LNB'nin içinde NXP nin bir PLL ünitesi olduğunu tespit etti.

Yani Türkiye şartlarında EsHail i dinlemek için alabileceğiniz bir LNB mevcut.


Bu LNB her ne kadar PLL' li de olsa ısınma soğuma sırasında yavaş ta olsa bir drift yani frekans kaymasına sahip. Ama DRO lu LNB ler gibi seste titreme yapmıyor.

Peki bunu engellemek için ne yapabiliriz???
Birincisi LNB yi modifiye edip bir GPSDO ile sürüp, atomik ölçekte bir kararlılık sağlayabiliriz.
Ama bu biraz masraflı.
İkinci yolu ise, bir yazılım kullanmak.

G4ELI Simon'un geliştirdiği sdr-radio yazılımı, EsHail üzerindeki 10.489.800 'teki beacon'u baz alıyor ve  buraya göre sürekli frekans güncellemesi yapıyor.

Böylece LNB'nizdeki ısı değişimleri frekans kaymasına sebep olmuyor.

Peki bu programı nereden indiririz?  Nasıl ayarlamalarını yaparız?


Yazılımı https://www.sdr-radio.com/download linkinden indirebilirsiniz.

3.0.7 versionundan itibaren bu özellik gelmiş durumda.

3.0.7 versiyonunu indirip SDR'nizi tanıttıktan sonra, yapmanız gereken birkaç işlem var.

Öncelikle yazılımın ayarlarına girmek, cihazın frekans gösterme menüsündeki digitleri arttırmak.

Daha sonra, SDR'mize offset girmek..
Daha önceki yazımda bahsettiğim gibi, LNB'lerin 9750MHZ LO frekansı vardır.
BU LO frekansını cihazımızın SDR ayar penceresinden ekliyoruz.

Daha sonra cihazın frekans aralığını, en başta gelen 50-2000 yerine 50-12000 yapmalıyız ki, gerçekte dinleyeceğimiz 10.489 mhz frekansını girebilelim.

SDR ayarında converter seçeneğinden ilgili offset'i seçmeyi unutmayın.



Tüm bunları yaptıktan sonra,
Programda view/more options/select dedikten sonra geostationary beacon menüsünü göreceksiniz. İşaretleyin,
Bunu seçtikten sonra, programı kapatıp açmanızı isteyecek.

Açıp kapadıktan sonra ekranın alt tarafında geostationary beacon penceresini görebilirsiniz.
SDR'nizi 10.489.800 frekansına alın.

Geostationary Beacon penceresindeki O işaretine basın.
Ekranda waterfall akmaya başlayınca, beacon'u tam ortalayın.
ve Play düğmesine basın.

Bu aşamadan sonra normal dinlemenize devam edin
Yazılım açık kaldığı sürece bir daha frekansta kayma yaşamayacaksınız.

Test amaçlı olarak son yarım saattir CW beacon açık ve hiç kayma yaşanmadı.