Um experimento com o espectrômetro e beacon de PY2RML em Campinas.
11/julho/2007
atualizado 14/julho
Observação: em 14/julho/2007 a antena do espectrômetro passou a ser uma dipolo a 8 metros de altura. O conteúdo nessa página às vezes faz referência ao modelo inclinado (sloper) anteriormente em uso.
Tela do espectrômetro mostrando o beacon de PY2RML com 500 mW em 7034.3 e uma portadora em CW com 100W em 7035 a distância semelhante.
Montei o trajeto no VOACAP.
http://www.yccc.org/Articles/N6BV/Propagation%20Milford%20CT%202003.pdf
Instruções para configuração se encontra aqui:
http://www.voacap.com/setup.html
O transmissor se encontra em Campinas e tem potência de 500 mW em 7034.3 kHz na banda de 40m. Para a localização do receptor, não existindo Pardinho na lista, existia a opção de Bauru. Preferi olhar no mapa e aproximar para 23ºS e 48.3ºW. Voacap indicou uma distância de 122 km e azimute 264º. Com a localização exata se pode visualizar com o Google Earth.
Voacap indica que o ângulo de irradiação se encontra entre 63º e 79º durante as 24 horas, para SSN = 11. Índices de SSN (solar smoothed number) podem ser encontrados aqui http://prop.hfradio.org/
ou aqui ftp://ftp.ngdc.noaa.gov/STP/SOLAR_DATA/SUNSPOT_NUMBERS/sunspot.predict
Um aspecto interessante e pouco conhecido: em 40m, para distâncias tão curtas como 20km, o modo de propagação do sinal se dá pela reflexão na ionosfera ("sky wave") e somente para distâncias menores o sinal é direto ("ground wave"). Para detalhes ver aqui: http://www.dares.nl/download.php?docid=20
veja também: http://www.arrl.org/files/qst-binaries/vanMaanen0106.pdf
Com trigonometria de colegial podemos determinar a altura da ionosfera, sabendo o ângulo de irradiação e a distância. Para 63º e 122 km temos altura da camada da ionosfera h = 120km. Para 79º h = 313 km, aproximadamente. De fato podemos ver no gráfico seguinte produzido por Voacap que o ângulo mais baixo corresponde a reflexão pela camada E, mais baixa. Na maior parte das 24hs a reflexão é feita pela camada mais alta F2 (uma subcamada da camada F). Voacap é capaz de grafar essa altitude.
Ângulo de irradiação e chegada (supondo reciprocidade, nem sempre verdadeira).
Nesse gráfico vemos a intensidade dos sinais na entrada do SDRZero do espectrômetro. A linha preta é o MUF, que está acima de 7MHz entre 13 e 22hs UTC (10 as 19hs PY). Noutros horários não haverá propagação, a falta de ionização em razão da baixa atividade solar nessa parte do ciclo de 11 anos (estamos no ponto mínimo) impedirá que haja a curvatura (refração) suficiente para retornar o sinal, para essa curta distância e correspondente ângulo.
Sabendo o ângulo de irradiação verificamos com o Eznec o comportamento da antena do espectrômetro, uma dipolo inclinada a 45º ("sloper"), fixada a uma torre metálica incluída na simulação, com o extremo inferior a 5 metros do solo. O solo foi especificado como "poor rocky mountainous" com condutância 0.002 S/m e constante dielétrica 13.
Dipolo inclinado para o ângulo de incidência igual a 80º, para esse ângulo o gráfico azimutal é omnidirecioanl
Gráfico de azimute para ângulo de 25º. Existe um nulo para a direção norte. Esse gráfico foi feito somente para avaliação da antena.
PARTE 2 - Utilizando o spectrometer para testes da própria transmissão
PARTE 3 - Alguns sinais colhidos pela faixa e examinados
PARTE 5 - NVIS, dipolo a baixa altura, refletor sobre o solo