Flygradio har övertoner

SM4FPD

Well-Known Member
Jag brukar lyssna lite på flygradio, och stridsflygets komradio.
Dvs trådens rubrik Scanning.
Upptäckte att samma flygplan hördes i två mottagare.
Dels på 126,625 MHz AM, dels på 253,250 MHz AM där oxo givetvis.
Trodde i min enfald att den komradio de har i trafikplan är av högsta kvalitet. (läs dyra)
Fenomenet förklarar varför jag hittat aktiva frekvenser med AM i de frekvensområden där stridsflyget finns.
Inga direkt starka signaler på grundtonen så övertonen bör ju vara rätt stark.
Men lp-filter är ju dyra.....

Nå, nog har jag hört radioamatörer på frekvensområdet där stridsflyget finns....
290,000 290,350 291,000 MHz men då är det 1500 m till radioamatören i fråga.....

SM4FPD
 
I vissa fall utnyttjar man övertoner, nödfrekvensen 121,5 MHz (International Air Distress) har en "brorsa" på 243 MHz som är (Military Air Distress)
så man kanske med vilja har dålig övertonsdämpning av andra (första) övertonen ?
 
Det var klen dämpning av spurious, där då övertoner borde ingå, -16 db
Jag kollade på IC-A5 en handapparat från ICOM där har vi -60 dB
Samma på ICOM IC-A200 med -60 dB
Modellerna är numera inte tillåtna för flygande bruk då de inte har 8,33 kHz steg.

Nödsändaren på 121,500 MHz är inte samma sändare som kommunikationsradion, och har säkert med avsikt en överton.

SM4FPD
 
I vissa fall utnyttjar man övertoner, nödfrekvensen 121,5 MHz (International Air Distress) har en "brorsa" på 243 MHz som är (Military Air Distress)
så man kanske med vilja har dålig övertonsdämpning av andra (första) övertonen ?
Knappast.

Övertonsförhållandena mellan nödfrekvenserna 40,5; 121,5 och 243 MHz är dikterat
av att man på 50-talet ville förenkla uppbyggnaden av handportabla nödradiostationer för nedskjutna
militärflygare.

Kraven på trafikflygets radiomateriel är mycket hårda, i både EUROCAE ED-23 och ARINC 716 krävs en övertonsundertryckning av minst 60 dB, och den är ofta uppemot 70 dB i praktiken. Till detta kan läggas att
antennerna är ganska usla på dubbla frekvensen.

Har inte hittat vilken funktion som använder 126,625 MHz i Karlstadsområdet, men det är inte tornet på ESOK eller
någon annan som finns listad i AIP. Däremot använder "Norway Control" frekvensen.


1673088390257.png

Flight-Line FL-M1000 är inte godkänd för att monteras i flygplan i allmänhet och trafikflygplan i synnerhet.

- 16 dBm absolutnivå motsvarar grovt 55 dB undertryckning av spuriouser. Till detta kan läggas antennens selektivitet.

Ett trafikflygplan med ARINC 716 kompatibel materiel kan förväntas stråla ut högst -20 dBm från sin antenn.

T.o.m. en så antikverad radio som Collins 618M-3 (som hängde med till 8.33 kHz blev obligatoriskt) gav mindre än
-16 dBm övertoner.

1673089771291.png

Hur långt man kommer på högst 25 µW med frirymdsutbredning kan man fundera på.
 
Jag har just ställt in 238,900 MHz i en mottagare, dvs Karlstadstornets (119,45 MHz) dubbla frekvens.
Men det är extremt låg trafik, i stort sett bara ambulanshelikoptern.
Sen är man ju inte vid radiogrejerna hela tiden heller.
Vi får se.

126,625 MHz är inte i Karlstadsområdet, det var därför jag skrev att det var svaga signaler.
Kan vara inflygning till Gardemoen, som flyger över mellersta och norra Värmland.
Att dom skriver MHz med stort Zäta???? Norge är ju ett Si land.

Nå med lite tur kan man höra en del saker med mottagare på udda frekvenser.
Som när flygplan kör på Brattfors frekvens och avser landa med egen uppsikt i Karlstad.... Men även flygarna är människor.

SM4Äff Pe Dee
 
Någon kanske ska ta och fundera över räckvidden med - 20 dBm ERP på 4000-10000 m höjd?
 
En liten betraktelse i ämnet är sannolikheten att höra något på dubbla tornets frekvens via
ytvågsutbredning.

Om vi är lite generösa och säger att 50 W uteffekt generar -13 dBm av andra övertonen,
och att basstationsantennen inte har någon selektivitet alls, får vi att för att höra något överhuvudtaget i en normal AM-mottagare med 5 dB brusfaktor går det åt -105 dBm c:a. Eglis utbredningsmodell, som nog är lite pessimistisk
ger en utbredningförlust av c:a 115 dB över "normalkuperad" mark mellan ESOK och det FPD:ska QTH:t.
Då ligger vi i känslighetströskeln med en spuriousnivå av 10 dBm, vilket gör att för godkänd radiomateriel så ligger signalen c:a 20 dB under detekterbarhet.

Samma beräkning kan också göras fast med Friis frirymdsformel, och ett antaget minsta avstånd mellan sändare och mottagare av 5000 m (enroute-fallet). Om vi för enkelhetens skull även här räknar med isotroper i båda ändarna av förbindelsen, så blir utbredningsförlusten drygt 90 dB.

Detta är 25 dB mer sannolikt, men en EIRP av -20 dBm ger ändå en
insignal som fortfarande ligger rejält under känslighetströskeln i en AM-mottagare; -110 dBm jämfört med -103 dBm.

Har inte mätt på VHF/AM-mottagare på länge, men erinrar mig att R&S M3SR 4400 anger en känslighet av -107 dBm med "preampen" inkopplad, -101 dBm utan. -107 dBm förutsätter emellertid att ingen påverkan finns från yttre bruskällor. Sådant är ovanligt numera.
 
Jag använder flera mottagare.
En IC-R7000, tre stycken AR2002, och en AR3000A.
Antenn med mastoppsförärkare, utdragbar till önskad halvvågsdipol, består av två teleskopiska bilantenner. HP 30 MHz notch för rundradiobandet, 88 - 108 MHz samt fördelning till 5 mottagare.
För övrigt är all mottagning helt ren från IMD, jag ha i princip skannat över allt från 30 MHz till UHF, utom då BC bandet. .
Har nu lagt in 131,125 MHz som är Sweden kontroll, och vissa flygplan hör jag även på 262,250 MHz, men signalstyrkorna är små när detta sker, i vissa fall brusiga.
Har även nu koll på 2 x119,45 Karlstadstornet. Dit det är 3 km fågelvägen. Så får vi se om även den har hörbar överton.
Att en mottagare skapar en överton är nog rätt långsökt.

SM4FPD
 
Intressant, utifrån AOM's analys så borde det vara ganska osannolikt att få in 2:a övertonen på hyggligt avlägsna stationer såvida inte övertonsdämpningen är sämre än vad den borde vara.
Lite Ockhams Rakkniv vibbar.
 
"Everything should be explained as simple as possible, but no simpler"

- Albert Einstein

Kraven på övertonsundertryckning är inte oväntat härledda ur Radioreglementets Appendix 3;

1673111146003.png

För en typisk ombordutrustning enligt ARINC 566 eller ARINC 716 sä är effekten 25 W, så kravet på undertryckning
blir 43+15 dB = 58 dB eller avrundat 60 dB. Flygbranschen tar allvarligt på samexistens och störningsfrågor, så
man ställer kraven högre än de minimikrav som finns i Radioreglementet.

På 80 och 90-talen kom jag att arbeta inom Airlines Electronic Engineering Committee och ICAO AMCP arbetsgrupper, och såg från insidan hur man resonerade när det gällde prestanda; det ställdes höga krav på både materiel och procedurer. Jag är ganska säker på att SM5KYH, som också arbetat inom ICAO och EASA, håller med om detta.

Just spuriousundertryckning har en särskild roll, eftersom militär och civil flygtrafikledning arbetar inom frekvensband med oktavförhållanden mellan, andra övertonen från sändare det civila bandet hamnar därför rakt i det militära. Det här gör multipla radioinstallationer på i synnerhet små plattformar till en "svårknäckt nöt".

Sammanfattningsvis så ser jag sannolikheten för att otillräcklig övertonsövertryckning från flygmobila sändare skulle uppträda regelmässigt som väldigt låg.
 
Precis. Dessutom inkluderas dessutom en säkerhetsmarginal om minst 6 dB i de fall där risk för störningar ska undvikas "för säkerhets skull".
 
Gjorde ett ytterligare prov.
Rundradion 88 - 108 MHz som jag nämnt har jag ett notchfilter för det frekvensområdet.
Men antennen med sin bredbandsförsärkare är ju ofiltrerad.
Lyssnade därför på Sörmonsändarens FM stationer 2:a ton, dvs 90,5 x 2 06,5 x 2 etc. Men där var det inget.
Sörmon är Karlstads Fm station 3 km syd med fri sikt från mig.
Så att övertonerna skulle orsakas i min anläggning är föga troligt.
Har ännu inte hört Karlstadstornet och ev överton från det.

SM4FPD
 
Det ska mycket till innan man märker av övertoner från FM-sändare.

Kraven på en modern sändare är c:a 65 dB, och övertonsemissionerna ligger vanligen på -10 dBm
eller lägre. Sedan ska man addera selektiviteten i antennerna och i de filtercombiners som Teracom använder i sina system.


1673165516734.png

När FM-nätet moderniserades i början av 90-talet och de gamla Philips och Marconi 5 kW-sändarna byttes ut
till 2 kW Itelco transistoriserade sändare minns jag att man siktade på en isolation mellan sändare av över 30 dB, och det ger en rejäl undertryckning av dubbla frekvensen. Skulle uppskatta att EIRP för en FM-sändares andra överton ligger på högst -30 dBm.

Frirymdsutbredning mellan isotroper över 3 km motsvarar dryga 80 dB förlust, så -110 dBm når mottagaringången.
En FM-mottagare för rundradio har en brusbandbredd av grovt räknat 200 kHz, så bruströskeln blir c:a -174+54+5 dBm, eller -114 dBm, så övertonen ligger på eller under bruströskeln. Tar man sedan med FM-tröskeln, som ligger runt 12 dB med 75 kHz deviation och ett modulationsindex av 5 så blir sannolikheten att höra något ännu mindre.

Inte ens vid samlokalisering av "komradio" i FM/TV-stationer upplevdes övertoner från FM-sändare som något problem.
 
Håller med KA.
Men min avsikt var att kolla om min anläggning orsakar övertonerna.
Dvs att min bredbandsförstärkare som nås av otroligt starka FM stationer skapar övertoner.
Och om så vore fallet skulle kunna skapa övertoner från komradion i flygpanen.

SM4FPD
 
Dubbla frekvensen från en bredbandsförstärkare förekommer, men det krävs en hel del signal.

Beroende på var i kedjan som notchfiltret sitter så utsätts den för olika mycket signal,
och man kan räkna med 20 kW eller 73 dBm EIRP från en FM-sändare. 80 dB utbredningsdämpning
ger - 7 dBm in på förstärkaren ifall inte bandspärrfiltret sitter innan.

Dubbla frekvensen tillhör "andra ordningens effekter", och man kan få en uppfattning om dessa genom att
studera IP2. För en "bra" bredbandsförstärkare ligger IP2 på +20 dBm.

1673170606579.png
Om man stuvar om denna ekvation så får vi undertryckningen av andra ordningens effekterna som
IP2-(2*Pin) = 20+14 = 34 dB, motsvarande en signal av -40 dBm c:a.

Därav kan man säga att utan bandspärrfilter före skulle man höra dubbla frekvensen
genererade i förstärkaren.
 
Idag hörde jag Karlstadstornet, 119,45 MHz, och lyssnade på 238,9 MHz hörde en ytters svag signal i bruset.
Flygplanet som var på väg att landa hördes oxo, men bara ibland, trots att det var högt och inte särskilt långt från mig.
Så de som hörs starkt på dubbla frekvensen från längre avstånd må ha usel utrustning, eller något fel, tappat lp-filter kanske de lider av.
Verkar som VOR fyren är avstängd ??? 117,8 MHz, någon som vet om VOR systemet är avvecklat?


SM4FPD
 
Back
Top