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!

Türkiye'nin ilk 10 GHz Uluslararası QSO'su.

 Herkese selamlar,

TA2SUA Alper arkadaşım ve ben bir süredir bu üst magic band çalışmalarımızı bildiğiniz gibi sürdürüyoruz. (Dİğer çalışmaları ve kullandığımız cihazların detaylarını 10 GHz denemeleri başlığı altında bulabilirsiniz.)

14.09.25 tarihinde Kırım'da yaşayan R6KH ile daha önceden sözleştiğimiz gibi ilk uluslararsı QSO'muzu gerçekleştirmek için buluştuk. Tabii öncesinde karşılıklı en ideal yerlerin belirlenmesi için değişik toollar kullanarak çalışmalar yaptık. Haritalar inceledik RF analizlari yaptık ve yerleri belirledik.

R6KH Sivastopol yakınlarında deniz seviyesinden 300-350m irtifada bir yerde konumlandı.

TA2SUA ve ben ise Amasra'da bulunan Seyir Tepesi'ne yerleştik.

Tam seyirlik bir tepe.. Amasra

Konumların HamGPS datası

Karşı tarafta 66cm bir çanak ve 2W bir güç bulunmakta,

R6KH ve setup'ı

Bizde ise iki cihaz seti bulunmaktaydı.

Birincisi TA2SUA'nın 25 dB kazançlı horn antene bağlı Kuhne G5 200mW çıkış gücüne sahip transverteri,

İkincisi ise F6BVA transverter + el yapımı PA katı ile yaklaşık 150-200mW güç üretebilen bir transverter, LNA ve 60 cm'lik bir çanak antenden oluşmaktaydı.

TA2SUA cihazların başında

TA2NC

Her üç istasyon da Icom IC-705 telsiz ile IF katını sürmekteydi.

IARU R1 de her ne kadar amatör band 10368 Mhz olsa da Türkiye regulasyonlarında 10450-10452 MHz arası olduğundan alma ve göndermede farklı frekanslar kullandık.

R6KH gönderme frekansı olarak 10368 kullanırken dinlemede bize uygun olan 10450'yi kullandı.

Biz de tam tersi şekilde gönderme ve alma frekanslarımızı buna göre ayarladık.

İlk denemelerimize saat 11 gibi başladık. 1.5-2 saat kadar hiçbir sinyal alamadık.

Biz ümidimizi kaybettiğimizde Andy (R6KH) mikrodalganın sabır işi olduğunu beklememiz gerektiğini bize iletti.

İletti diyorum evet aramızda bir haberleşme yapmamız lazımdı. Bu yüzden teknolojinin nimetlerinden faydalanıp bu görüşmeleri WhatsApp üzerinden gerçekleştirdik.

Saat 14:00 gibi, birden cihazların waterfall'larında bir çizgi gördük.. Biraz frekans kayıklığımız mevcuttu ve spot frekansın üstüne geldiğimizde Andy'nin sinyalini zaman zaman S5 seviyesine kadar okuyabildiğimizi fark ettik.

Q65 modunda haberleşmeye çalışırken

Sonra karşılıklı denemelerimiz başladı bazen cw bazen ssb bazen Q65 dijital modlarda yaptığımız denemelerde sorun bizim duymamızda değildi.

Ancak bizim düşük çıkış gücümüz ve Andy'nin bulunduğu bölgedeki 70 cm IF bandındaki yoğun QRM sonucu, bizi duymakta oldukça zorlandı.

Ama sabır hassas ayarlamalar ve biraz da şans ile görüşmemizi tamamladık.

73'ü alınca...

Böylece Rusya-Türkiye arasındaki ilk 10 GHz QSO'yu gerçekleştirdiğimiz gibi, Türkiyenin de ilk 10 GHz uluslararası görüşmesini yapmış olduk.

Daha sonrasında her ne kadar bizi çok zayıf duysa da , Andy SSB ile bir kapanış konuşması yaptı.

Bizim düşük gücümüzden dolayı çok istesek te SSB görüşme yapamadık ama o da bir başka zamana..

Bu arada belirtmek lazım, dünyanın eğiminden kaynaklı olarak aramızda direkt bir görüş hattı yok. Ama tropo propagasyon şartlarını kullanarak haberleşme gerçekleştirdik. 

Tropo nedir bilgisine https://ta2nc.blogspot.com/2019/02/tropo-nedir.html linkinden erişebilirsiniz.

322 KM bir mesafede yapılan bu görüşme bizim hobinin bu mikrodalga tarafında daha çok ilgi duymamıza sebep oldu.

Bölge ülkelerinden yeni 3cm çalışabilecek amatörler buldukça bu tür çalışmaları gerçekleştirmeye devam edeceğiz. Eğer Romanya Ukrayna ya da Bulgaristan hatta Yunanistan, Kıbrıs veya İsrail tarafından bunu bizim ile denemek isteyen amatör arkadaşlar olursa seve seve organize ederiz. 

Elbette nihai hedefim 3cm EME çalışmaları.. 

Andy ve arkadaşı R6KW'ya sabırlı ve güzel bu çalışmayı beraber gerçekleştirdiğimiz için tekrar çok teşekkür ederiz.

Aylar süren hazırlık..5 saatlik bir uğraş ve yediğimiz poyraz'ın sonucu :)


Burada da bu aktivite sırasında çektiğimiz bazı anları görebilirsiniz.

10 GHz saha denemeleri

 Selamlar herkese,

Geçtiğimiz bayram tatilini fırsat bilerek TA2SUA, TA2YGT ve TA9AAP ile beraber bir saha testi yapmaya karar verdik.

Ekipman olarak benim tarafımda

F6BVA'nın dizaynı olan bir 430-10 ghz transverter bulunmaktaydı. Kit olarak satın aldığım bu transverterı dizmek ve yapmak epey meşakatli olsa da birkaç ay önce tamamlamıştım. 

Cİhazın özelliklerine gelecek olursak TX'te 4dB civarı bir çıkış gcüne sahip. Hassas bir ayar yapsam 10 dB ye kadar çıkabilse de bana bu kadarı yeterli geldi.

RX tarafında yaklaşık 3-4 dB civarı bir Noise Figure'u mevcut. Bu biraz yüksek olduğundan ilave olarak alış tarafında bir de LNA kullandım.

F6BVA transverter

Biraz önce yazdığım gibi alıcı tarafındaki gürültü miktarını azaltmak ve daha iyi bir SNR değeri yakalamak için DU3T tasarımı bir LNA kullandım.

LNA 0.6dB NF e sahip olup waveguide için tasarlandığından girişinde bir de wr90-SMA adaptörü kullanmam gerekti.

DU3T LNA

WR90-SMA adaptörü

Aralarda kullandığım tüm coax patch kablolar digikey'den alınmış, kayıp miktarları ölçülmüş ve 10 GHz e uygun kablolar.

Tabii, TX / RX arasında geçişi sağlamak için bir sequencer, ayrıca tx/rx rf path'i seçmek için bir 18 GHz SMA RF Röle kullanmam da gerekti.

Bu cihazların beslemeleri için birkaç farklı stepdown güç kaynağı da ekledim.

Çıkış tarafının güçlendirilmesi için VK3XPD'den temin ettiğim eski KU band vericilerden çıkan bir amplifier kullandım. 17-18 dB gaini olan bu pA sayesinde yaklaşık 150mw güce kadar çıkabildim.

VK3XPD PA

Feed olarak I0JXX'in feed3 antenini kullandık.

Kullandığım 60 cm çanak ile bu frekansta kazancım yaklaşık 33 dB.

Yani 33+17+4 = 54 dB yaklaşık 250watt bir EIRP değerine ulaşmış oldum.

Karşı tarafta TA2SUA, yaklaşık 200 mw(23 dBm) çıkış gücüne sahip bir Kuhne 10 GHz transverter ve 40 cm çanak kullandı. Çanağın kazancı o frekansta 29 dB olup onun da toplam çıkış gücü 29+23 = 52 dB = 200 watt EIRP değerine ulaşmış oldu.

Ben ve Türker (TA9AAP)  Yapracık Şeyh Şamil camii bahçesinde yerleştim. Alper ve Yiğit ise Eskişehir sınırındaki Sarayköy mevkiine gitti. Aramızdaki mesafe 67.8 KM ve direkt bir LOS'a sahiptik.

Bu şartlarda telsizlerimizi 10.450.200 Mhz frekansına ayarladık ve birbirimizi direkt olarak duyduk. Antenlerin ayarları ile azıcık bir oynama sonrası sinyal seviyelerimizi S9+10dB civarına kadar çıktı. 

Önce CW, daha sonrasında SSB ile yaptığımız denemeleri FM görüşme ile sonlandırdık. Bu sırada her iki tarafta TA2YGT ve TA9AAP/2 de qso'larını gerçekleştirdiler.

Bir sonraki hedefimiz 100 km'nin üzerindeki mesafeler ve bununla ilgili yer arayışlarımıza da başladık bile.

Görüşmenin kısa bir videosu aşağıdaki linkte mevcut.

Yeni(Çok ta değil) bir dijital Mod.. Q65

 Selamlar,

HF dünyasından insanlar önce jt65 ile tanıştı, sonrasında FT8 ve FT4 ile zayıf propagasyon şartlarının olduğu zamanlarda düşük güçler ve kötü şartlar altında bile dünyanın uzak köşeleri ile haberleşmeyi sağladı.

Birçok radyo amatörü için bu beraberinde bir başka tartışmayı getirdi haliyle.. İnsanların SSB CW gibi modlardan neredeyse topluca dijital modlara geçişi akıllara QSOları bilgisayarlar mı yapıyor yoksa amatörler mi diye bir şüphe düşürdü ama, dijital modlar tam hızıyla devam ediyor.

Aslında Q65 çok ta yeni degil 2021 yılının başında yukarıda bahsi geçen modülasyonları yazan Joe Taylor'un özellikle 50 MHz ve üstü , tropo rain scatter, EME gibi zayıf sinyal ve saçılımların olduğu şartlarda çalışmak için geliştirdiği bir protokol. 

WSJT-X 2.4.0 versiyonundan itibaren de kullanılmaya başladı.

Genel kullanım detaylarını Quick Start linki altında bulabileceğiniz bu mod dediğim gibi VHF ve üzeri özellikle mikrodalga frekansları kullananların gitgide artan bir şekilde kullanmaya başladığı bir protokol.

Q65 5 alt modtan oluşmakta. A,B,C,D ve E modu. Temel olarka modlar arası fark daha çok farklı ton aralıklarından geliyor.

Kısaca Joe Taylor'un hangi frekans veya şartta hangi tip modulasyonu kullanmamız önerisi şu şekilde;

• Trans-Equatorial Propagation (TEP) on 50 MHz: 15C, 30C
• Ionospheric scatter on 50 MHz: 30A
• QRP ionospheric scatter on 50 MHz: 120E
• Ionospheric scatter on 144 MHz: 60C
• TEP on 144 MHz: 30B
• Troposcatter and rain scatter at 10 GHz: 60D
• Small-dish EME, 10 and 24 GHz: 120E
• Other EME: 50, 144 MHz 60A; 432 MHz 60B; 1296 MHz: 60C; 10 GHz: 60D

* K5ND'nin sayfasından alınmıştır.

Değişik zaman aralıklarında çalıştırmak ise aşağıda göreceğiniz kadar düşük sinyallerin decode edilebilmesini sağlamaktadır.

• 15 seconds, -22.2 dB SNR, with a priori (AP) decoding -23.7 dB SNR.
• 30 seconds, -24.8 dB SNR, with AP decoding -26.6 dB.
• 60 seconds, -27.6 dB SNR, with AP decoding -30.2 dB.
• 120 seconds, -30.8 dB SNR, with AP decoding -32.5 dB.
• 300 seconds, -33.8 dB SNR, with AP decoding -37.4 dB.

WSJT-X programında gelen bir sinyalin çözme işlemi gerçekleştirilirken (aşağıdaki ekran çıktısında görebilirsiniz) yanında yazan Q kodlarının anlamı ise şu şekildedir;

• Q0: Bu, ek AP bilgisi kullanmadan elde edilen bir çözme kodudur.
• Q1: Bu genellikle AP'nin mesajı CQ çağrısı olarak çözmesi anlamına gelir, DX Çağrısı ve Grid bilgisi AP tarafından bilinmemektedir.
• Q2: AP, sizin çağrı işaretinizi AP bilgisi olarak kullanmış, ancak DX Çağrısı veya Grid hakkında herhangi bir varsayım yapmamıştır.
• Q3: AP, çözme işlemi için hem sizin çağrı işaretinizi hem de DX Çağrısını AP bilgisini kullanmıştır. İki çağrıyı tanımladıktan sonra, grid lokatörü, sinyal raporu, '73' gibi ek bilgileri arar.
• Q32: İki iletimin ortalaması alındıktan sonra bir Q3 çözmesinin elde edildiğini belirtir.

Aiağıdaki ekran çıktısında, 10 GHz bandında 130 cm'Lik bir çanak, bir adet LNB bias tee ve bir sdr alıcı ile DL0SHF'in Almanya'da çalıştırdığı 10 GHz beaconun sinyalinin çözümünü görmektesiniz.

10 GHz bandında genelde Q65D kullanılırken, DL0SHF küçük istasyonların da çözümlemesi için ay doğuşundan batışına kadar otomatik olarak 10.368.025 Hz'ten Q65E ve CW yayınlarını dönüşümlü olarak yapmakta.

Bu frekansta aydan saçılma çok yüksek olduğu için 144 MHz teki gibi JT65 tarzı protokoller çok sağlıklı çalışamamakta.

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 Slot Anten Çalışması

 Yüksek frekanslarda omnidirectional olarak (beacon gibi projeler için) sıklıkla kullanılan anten tiplerinden biri slot anten'dir.

Bu antenler bir dalga kılavuzu (waveguide) üzerinde açılan yarıklar (slotlar) ile oluşturuluyor.

Aslında tek bir anten değil, her bir yarığın ayrı ayrı çalışması ve birbiri ile stacklenmesi ile yapılan bir anten türü olarak özetleyebiliriz.

Burada bulunan yarıklar dikey olmasına rağmen bu anten horizontal polarizasyonda çalışmaktadır.

Özellikle 10 GHz gibi oldukça yüksek frekanslarda üretilen bu antenler yüksek biğr hassasiyetle üretilmelidir.

Internette 1.2 ya da 2.4 GHz bandları için üretilmiş örneklerine de sıklıkla rastlanılmaktadır.

Buradaki linkten waveguide-slot-calculator excel dosyasını kullanarak kendi kullanacağınız frekans ve slot sayılarına göre istediğiniz bir antnei tasarlayabilirsiniz.

Biraz önce de bahsettiğim gibi bu anten aslında bir gövde üzerine yapılmış birden çok antenden oluşmaktadır.  Antenin frekansını belirleyen en önemli unsurlardan biri kullanılan waveguide'ın ölçüleridir.

 Fazla detaya girmek istemsem de genel olarak yukarıdaki şekilde görünen a uzunluğu waveguide'ın cutoff yani kullanılabilir frekans aralığını belirlerken b ölçüsü ise antenin TE mi TM mi çalışacağı ile ilgili yeri belirler.  Bu konuda en iyi verimi elde etmek istiyorsanız, kullanacağınız frekans aralığına uygun bir waveguide ölçüsünü baz alarak buna uygun aluminyum ya da pirinç bir profil ile bu anteni yapabilirsiniz. 

Ancak el veya basit alet edevat ile bu anteni üretmek oldukça zor olacağından en iyisi bu anteni bir cad programı ile çizmek ve bir lazer/cnc atölyesinde üretmek olacaktır.

ben 10.396 GHz bandı için 2x8 slotlu bir tasarım yaptım. Bunun da dosyalarını (hem dxf hem de pdf olarak) paylaşıyorum. Anten için kullanmayı düşündüğüm profil 25x15mm profil. Eğer bulaiblir isem pirinç, bulamazsam aluminyum ile yapacağım. 

Belki birlerine yardımım dokunur.

Saygılarımla.

Anten pdf ve dxf dosyaları

PE1KRI üretimi antenler.