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Primer éxito en transmisión VLF desde EA

EA4GHB
Mensajes: 228
#382052  - 21 diciembre, 2022 17:35 

El pasado domingo 18/12/2022 conseguimos por primera vez transmitir una señal en VLF y que se
recibiera en los capturadores (grabbers) en UK y mas débilmente en DL.
Se transmitió una portadora continua en la frecuencia de 8270,0075Hz durante
un periodo de 3h y media con un voltaje en antena de 60Vac y 40mA de corriente.
No se tiene constancia de otra transmisión en frecuencias VLF en EA, al menos ninguna
documentada como recibida fuera de nuestras fronteras.

Como sabréis la VLF abarca las frecuencias desde 3 a 30Khz, en este caso hemos usado una
frecuencia por debajo de la mínima frecuencia regulada por los organismos nacionales e internacionales
que esta situada en los 9Khz,por debajo teóricamente es libre y por tanto carente de normativa,
aunque esto es relativo. En nuestro caso como ya he dicho, se ha transmitido una portadora
continua en la frecuencia 8270,0075Hz.

Como podéis imaginar en estas frecuencias las señales no son audibles, ni tampoco visibles a
niveles de Hz, así que para verlas es necesario "ampliarlas" mucho, digamos, mirarlas con un
microscopio.
Esto se hace mediante el FFT, en software como SpectrumLab (el mas usado en VLF) pero también
en los programas para SDR habituales este mecanismo de "sample rate" es bien conocido.
En el caso de las señales VLF normalmente se emplean FFT de 40uHz y por debajo.
Obviamente, al ampliar tanto la señal requiere tiempos muy largos de transmisión del orden de
horas o días, para ver en el espectrograma una marca de la transmisión.
Otra necesidad fundamental en estos trabajos es el GPS. Estabilizar la señal mediante GPS en
ambos lados, TX y RX es fundamental. De otra manera no se alcanzaría la suficiente estabilidad
en la frecuencia para mantenerla visible dentro de un campo tan estrecho como el que vamos a
observar en la estación RX. Es decir miraríamos arriba o abajo de la señal, para entendernos

El material empleado en esta experiencia es bien distinto al que se usa en radioafición
convencional.

La Antena:
Seguramente muchos conoceréis las llamadas ground loop o dipolos de tierra, estas son las
antenas que usan muchas estaciones, sobretodo Rusas y Norteamericanas para transmitir en
frecuencias VLF y ELF y por tanto se han mostrado como las mas efectivas para ellas.

Se trata de dos puntos a tierra mediante picas, separados lo mas posible entre ellos, (cientos de metros o Km)                                                unidos al transmisor mediante un cable. Una pica es el positivo y otra el negativo de la antena.
El funcionamiento de estas antenas es complejo, incluso algo misterioso. 😉 pero para no
alargar el post, os invito a buscar en internet info al respecto.
Para este experiemento hemos usado una antena ground loop de 350m de longitud con 12 picas
de tierra (6 en cada extremo) de diferente longitud. La impedancia de la antena resulto
en 30 Ohm.

El PA:
Al estar 8270Hz dentro del rango de frecuencias de audio, un amplificador corriente de audio
casero puede ser una opción, pero necesitábamos algo fiable y que fuese capaz de permanecer
muchas horas, incluso días, funcionando.
Probamos  casi todo durante el cerca de un año que hemos tardado en tener éxito con esto.
Se ha probado con la construcción de un diseño de 4 fet,s en puente completo, se ha probado
con varios modelos de amplis chinos claseD etc.
Al final la solucion estuvo en un amplificador de megafonia con salida para linea de 100v
y una potencia de 400w que encontramos en Ebay a muy buen precio (menos de 100€) 

El DDS:
Al ser una portadora continua lo que queríamos transmitir, cualquier generador que nos
permita generar una señal del orden de mHz o uHz (miliherzios, microhercios) y que permita
ser estabilizado mediante GPS, nos sirve.
Otra opción es usar el software SpectrumLab de DL4YHF. Quien conozca este software sabrá
de su complejidad, pero también de su utilidad para la radio en general.
En nuestro caso hemos usado estos dos métodos para generar la frecuencia además de un DDS
creado por Paul Nicholson para Linux que en conjunto con una serie de herramientas para
Leer, grabar, filtrar etc hacen de este DDS un programa muy util. aquí dejo un enlace a su web:
http://abelian.org/ebnaut/

En fin una faceta mas de la radio, seguro que desconocida para muchos y que también a permitido
incluir a EA en el milestone de la VLF.

Os adjunto alguna imagen que describe todo esto. Cualquier información que se precise, estaré
encantado de ofrecerla, bien por aquí o a mi email.

Gracias por leer
73!
Alberto EA4GHB


http://5.9.106.210/fbins3.html#r=vlf1&f=8270&p=1671393600&b=185&s=sp&m=cardioid&w=r&h=42&z1=0.34&z2=0.64&c=1&mb=680,49,740,263,1
VLF@groups.io
https://en.wikipedia.org/wiki/Ground_dipole
https://vlf.u01.de/

ea4ghb 47uHz cursor 221218 1309
EA4GHB todmordenUK
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EA3ERD
Mensajes: 901
#382082  - 22 diciembre, 2022 17:41 

Enhorabuena, creo que no exagero al decir que el empeño, paciencia, constancia y, una buena dosis de ilusión en la experimentación y pruebas de campo en facetas de las comunicaciones por radio complicadas y poco conocidas, definen en gran parte el verdadero espíritu de la Radioafición.  

Saludos y ¡Felices Fiestas!    

73, Ernesto - EA3ERD
Ex: EA-3-1253-U (SWL 1966), EC3ABC (1999)
EA3ERD desde 2004
"Pisarás el umbral del bienestar, cuando empieces a sentirte satisfecho con apenas nada"

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EA4GHB
Mensajes: 228
#382635  - 6 enero, 2023 16:55 

Hola

*Antes de nada quiero corregir un error de mi anterior post: respecto a la potencia usada, no es 60Vac y 40mA sino 60V y 450mA

Como continuación del experimento en VLF sub-9Khz. hemos realizado una segunda parte consistente en la transmisión de un mensaje de 3 caracteres sobre una modulación BPSK. al igual que la anterior experiencia, en la frecuencia de 8270,0075Hz con 100Vac y 500mA

Para ello hemos usado el programa creado por Paul Nicholson, un apasionado de estas frecuencias, llamado EbNaut, que dispone de una parte pensada para transmitir y otra diferente para la recepción.
EbNaut es un programa para emitir y decodificar BPSK coherente con una capacidad impresionante de profundizar en el ruido en busca de una señal, normalmente el receptor genera un fichero .wav usando algún software de radio como Spectrum-Lab (del que hablamos en el anterior post) y ese fichero wav es analizado por EbNaut en busca del mensaje.
En la web de Paul Nicholson encontrareis una extensa descripción de esto y de otras herramientas llamadas vlfrx-tools http://abelian.org/ebnaut/

Pues bien, el día 4 y 5 de enero preparamos una transmisión usando EbNaut, de 3 caracteres y con una duración de 3h y 28min.

La transmisión fue decodificada en Todmorden UK (1432km)y en DL0AO en Amberg Alemania (1524Km)
Debido a la dirección de la antena ground loop -355ºN- la decodificación en UK mejoró en mas de 3db a la registrada en Alemania que se encuentra mas a mi Este. No obstante y a pesar de coincidir los días de TX con malas condiciones en la banda, los mensajes fueron decodificados en ambos lugares los dos días, 4 y 5 de enero.

Se trata del primer mensaje en VLF sub-9Khz enviado desde EA, recibido y decodificado en UK y DL.

Aquí podéis ver un listado de hitos en VLF. Abajo, los dos últimos son los narrados en este post

http://abelian.org/vlf/amateur-radio/

Feliz día de Reyes.
73!
Alberto EA4GHB

https://groups.io/g/VLF/message/29619
https://groups.io/g/VLF/message/29511

SW 8k27 230104 1200 4h5 result
SW 8k27 230104 1200 4h5 sym
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EB1HHA
Mensajes: 12
#382765  - 10 enero, 2023 23:44 

Felicidades por el logro Alberto y gracias por compartirlo, porque estos mensajes a mi personalmente que animan a seguir haciendo "experimentos" o tonterias, que en la mayoria de los casos son un fracaso total, pero cuando funcionan exitosamente dan gran satisfaccion y en cualquier caso siempre se aprende algo.

Un abrazo. 

Roberto Sánchez.

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