Låga delen på 2m med vertikal polarisation

När det ser ut så här mellan två stationer blir det riktigt besvärligt.
Det finns inte så många utbredningsmodeller vilka klarar många "skarpkantade hinder".

CCIR-modellen för "knife-edge diffraction" är en bit på vägen, men förlorar i värde när det är många hinder. Åke Blomquist, en av mina mentorer, var en av upphovsmännen bakom den modell för utbredning över terräng som FOA tog fram på 60 och 70-talen. Han talade ofta om problemen när man behöver detaljerade prognoser för stora avstånd.

"Longley-Rice" modellen är ett annat sätt att angripa frågan. Det finns verktyg "på nätet" som
kan beräkna utbredningsdämpning utifrån markprofiler.
 
Om vi förenklar VHF-vågutbredning "in absurdum", är det då så att anledningen till att det trots dåliga geografiska förutsättningar faktisk delvis fungerar beror på att radiovågorna beter sig lite som när man för fingret mot vattenstrålen från blandaren i diskhon hemma - vattenstrålen böjer sig MOT fingret?

Borde det vara stor skillnad i hur vågutbredningen påverkas beroende på om den utsända signalen har horisontell eller vertikal polarisation? Jag har tolkat vissa svar som att det är skillnad men pratar vi 1, 3 eller 10dB?
 
VHF-vågutbredning beror på många faktorer, och en av de mer dominerande
är "diffraktion" som är ett besläktat fenomen till ljusstrålars spridning över en ojämn yta.

Trots att ett föremål blockerar ljusets väg mellan källan och betraktaren kan man trots det se ljuset runt dess kanter från en ljuskälla, och detta beror på att ljuset bryts i övergången mellan ytan och luften.

Samma sak inträffar med radiovågor, men där är ojämnheterna i samma storleksordning som våglängden.

Det är en viss skillnad i utbredning mellan vertikal och horisontell polarisation, vilket har flera orsaker. I det kompendium om vågutbredning som den tidigare nämnde Åke Blomquist skrev på 70-talet så angavs de som:

- Vegetation dämpar vertikal polarisation mer än horisontell
- Markens elektriska egenskaper blir annorlunda när den infallande vågen är vertikalpolariserad. Mer energi absorberas i antennens närområde
- Vågornas diffraktion uppträder i en annan form vid vertikalpolarisation
- "Fading" i bebyggelse får en annan karaktär vid vertikalpolarisation p.g.a att omgivningens
reflekterande egenskaper är olika jämfört med horisontell. Minima blir djupare. En tidigare
kollega på Televerket skrev sin licenciatavhandling om detta i slutet av 70-talet.

Sammantaget ger det att en horisontalpolariserad antenn matad med samma sändareffekt från samma höjd medger en c:a 10 % större täckningsradie jämfört med vertikalt.

Detta låg till grund för att man valde horisontalpolarisation för FM/TV-näten när de planerades i början av 50-talet.

Vertikalpolarisation används för mobilradio av rent praktiska och historiska skäl.
Det är enklare att anordna en rundstrålande vertikalpolariserad antenn på ett fordon, och normalt ligger man inte i randen av sitt täckningsområde vid VHF/UHF-mobilkommunikation, utan konstruerar med en betydande systemmarginal och låter interferens mellan närliggande celler snarare än vågutbredningen dimensionera systemet.
 
Jag tycker bästa sättet att kolla räckvidden för markvåg är att använda ett program som räknar ut den med hänsyn till antennhöjder, terräng, förstärkning, antenntyp, frekvens, elevation, polarisation, effekt, förluster i matningskabel och en del annat också.
På bilden visas min räckvidd på 2m från min remoteplats med de förutsättningar jag lagt in i programmet.
 

Attachments

  • rf-karta.jpg
    rf-karta.jpg
    300,5 KB · Views: 19
Problemet med Radiomobile är att det bygger på Longley-Rice modellen som
inte modellerar utbredning över skarpkantade hinder speciellt bra, och därmed
ger en pessimistisk bild av utbredningen för spridningsmoder eller "scatter".

1675339468707.png
Ovan finns täckningen runt Jönköping modellerad i Radiomobile med de
förutsättningar som förbindelsen mellan SA7ELF och SM7WSJ hade; en sändareffekt av 5 W och en mottagarbruströskel av -167 dBm.

Man skulle ha kommit högst c:a 1/3 av sträckan till Gnosjö enligt denna prediktering.

1675340733212.png

Man får alltså en väldigt pessimistisk bild av utbredningen,
och man kan inte dra pålitliga slutsatser om täckning på stora avstånd.
På mindre avstånd så stämmer modellen mycket bättre, har gjort jämförelser mellan modell och mätningar för flyg-VHF och TETRA på och i närheten av flygplatser vilket gett mycket bra överensstämmelser.

Användarna av alla former av prognosverktyg måste förstå åtminstone lite av fysiken bakom, och därmed inse modellens begränsningar.
 
Idag installerades äntligen min Diamon F23H och jag kan komma åt repeatern i Nässjö från mitt hemma-QTH Jönköping vilket kanske inte är någon kioskvältare men jag är mycket nöjd men fortf nyfiken på min räckvidd. Jag tänkte köra wspr under natten så ifall någon har möjlighet att lyssna skulle det uppskattas oerhört.
 
Efter lite trixande tror jag mig fått någorlunda ordning på min virtuella wspr-receiver placerad några mil söder om Jönköping. Dock verkar rtl-sdr-mottagaren inte ha någon enastående mottagningskänslighet och viss drift i frekvens verkar även ställa till det men den ger bekräftade mottagningar så jag har lite mer att gå på.

Tar gärna emot wspr-hjälp norr om Jönköping då de geografiska förutsättningarna är avsevärt bättre.
 
Det är dåligt tropo nu efter väderomslaget, det blir nog lite bättre framåt helgen. När jag kollade pskreporter map nu så är det inga stationer som lyssnar på 2m i södra sverige. Men det blir fler online när det finns något att köra, jag spottar FT8 när jag är igång (och WSPR när detta är inställt)
73 SM1HOW
 
Jag har utökat min remote-mottagare med en power divider och ytterligare en sdr-mottagare (stort tack till FWZ för lån av detta) så man kan lyssna på sin egen signal ifall man inte vill köra wspr. När jag mätte på splittern, en Hirose HPS-2C, fick jag 6dB dämpning på alla håll hur jag än kopplade in min VNA så jag tappar en hel del signal till sdr-mottagare som redan från början lämnar lite att önska när det gäller känslighet och frekvensstabilitet så jag ska se ifall jag kan få tag på en LNA att sätta direkt efter antennen för att förhoppningsvis förbättra signalen lite.

Själva SDR-mottagen kan hittas via kartan på airspy.com och eftersom den sitter ansluten mot internet via 4G så får den nytt IP lite då och då. Det enda som behövs är mjukvaran sdrsharp på datorn.

Stram budget begränsar mig för tillfället till rtl-sdr-mottagare men ifall någon kan tänka sig att låna ut en airspy mini i någon vecka eller så hade jag varit oerhört tacksam för möjligheten att jämföra dessa två både vad gäller mottagningskänslighet och frekvensstabilitet.

Min förhoppning är att detta ska bli en mer eller mindre permanent installation för alla som vill utforska hur långt man når på VHF och kunna ge lite hjälp för utvärdering av antenner och kanske även viss indikation på propagationen för tillfället.
 
En 6 dB splitter före en mottagare med 6 dB brusfaktor till en liten antenn medför ett mottagarsystem
med ganska avslagna prestanda på VHF.

En LNA är därför att rekommendera men bör användas med urskillning, eftersom den
försämrar storsignalegenskaperna. Finns det starka utombandssignaler så ökas risken för falska signaler
och allmänt egendomliga uppträdanden.

Vilken sorts antenn används och hur är den monterad?
 
Antennen är en Sirio GP-3E 5/8 vertikal på en magnetfot som sitter ca 3m över mark i en lada. Den är avstämd till ganska prick 144.500MHz och sedan går det ca 18m kabel M&P Airborne 5 ner till splittern. WSPR gav ingen jätteskillnad i mottagningsrapporterna efter att jag maxat gainen i programmet på mottagarsidan men stationer som tidigare var tydliga när jag lyssnade med sdrsharp är nu avsevärt brusigare och man måste vrida upp gainen till max för att höra dom.

Eftersom det är på landet bör det inte finnas några starkare sändare direkt i närheten men detta kan jag nog långa en tinySA och försöka kontrollera.
 
Vi kan göra en "systembetraktelse" om prestanda.

Tidigare så fick man räkna sådant för hand, men bekväm som jag blivit med åren
så används "favoritprogrammet" AppCAD gärna för sådant.

1684484782527.png

Ovanstående skärmdump visar uppnåeliga prestanda hos systemet antenn-matarledning-LNA-splitter-SDR

1684484985114.png

Här har LNA:n tagits bort och brusgolvet blev då 10 dB sämre

1684485186163.png

Slutligen utgångsläget utan "splitter"

Jämför vi nu brusgolven mellan de olika fallen så ser man att det bästa fallet med LNA och splitter ger -169 dBm/Hz
utan LNA -159 dBm/Hz och utan LNA och splitter -165 dBm/Hz.

Det är grovt räknat 6 dB skillnad när splittern används, och det är precis vad teorin säger.

En LNA som sitter nära antennen "gör underverk" när det gäller mottagarprestanda.

Här har förhållanden som varje radioamatör vilken frekventerar den "seriösa delen" på 144 MHz bör ta till sitt hjärta belysts.
Ett allmänt råd är att försöka sätta sig in i fysiken bakom hur detta hänger ihop, och ett studium av vad SM5AGM skrev i QTC
på den tiden som det fortfarande stod något av värde i tidningen, närmare bestämt i 1/1969 sidan 13 och framåt
kan rekommenderas varmt.
 
Last edited:
På landet har jag en mottagare med preamp för väderballongmottagning. I mottagningsprogrammets spektrogram såg jag att signalerna var "breda" spikar, vilket jag tolkade som överstyrning av preampen (LNA). En vänlig ham-kollega försåg mig med ett bandpassfilter för bandet jag var intresserad av. Spikarna i spektrogrammet blev då smala och fina!

Poängen är att jag fick överstyrning trots att mottagaren är ute på landet. Jag vet inte vad som orsakade överstyrningen, men närmsta mobilmast står 900 meter bort. Wifi finns på 10 meters avstånd från antennen och är också en möjlighet. Mast för rundradio och -TV (Fårhultsmasten) finns 15 km bort. Många kW men stort avstånd.

Som sagt, vad som orsakade överstyrningen vet jag inte, men det finns flera misstänkta orsaker.

Hur långt är det från din antenn till närmsta störare? (WiFi nära, mobilmast, rundradio?)

SM5OCI Per
 
Det man bör känna till är att det inte alltid är LNA-n som blir överstyrd, utan det som kommer nedströms.
Många enklare SDR och LNA saknar bandbegränsning, och då kommer hela spektrum som antennen
fångar upp att skickas in i den.

Dynamiken hos enkla SDR är ofta bristfällig.
 
SM5OCI said:
På landet har jag en mottagare med preamp för väderballongmottagning. I mottagningsprogrammets spektrogram såg jag att signalerna var "breda" spikar, vilket jag tolkade som överstyrning av preampen (LNA). En vänlig ham-kollega försåg mig med ett bandpassfilter för bandet jag var intresserad av. Spikarna i spektrogrammet blev då smala och fina!

Poängen är att jag fick överstyrning trots att mottagaren är ute på landet. Jag vet inte vad som orsakade överstyrningen, men närmsta mobilmast står 900 meter bort. Wifi finns på 10 meters avstånd från antennen och är också en möjlighet. Mast för rundradio och -TV (Fårhultsmasten) finns 15 km bort. Många kW men stort avstånd.

Som sagt, vad som orsakade överstyrningen vet jag inte, men det finns flera misstänkta orsaker.

Hur långt är det från din antenn till närmsta störare? (WiFi nära, mobilmast, rundradio?)

SM5OCI Per
Click to expand...
Trots att placeringen av min mottagningsutrustning är "på landet" är det som ni beskriver sannolikt att det finns en del störkällor i omgivningen och en enklare SDR har om jag förstått saken rätt inga direkta ingångsfilter att tala om varför det KAN vara en fördel med att förse ev LNA med ett filter innan för att endast förstärka nyttosignaler. Borde få hem de adaptrar jag behöver för att koppla in ett lånat LNA i veckan som kommer så får vi se ifall det blir bättre. Letade lite på nätet och blev löjligt sugen på Kuhne's LNA 144 men det får nog vänta lite då den kostar en duktig slant.
 
En Kuhne LNA är väldigt mycket bättre än den bakomliggande SDR-mottagaren,
så det blir fortfarande den som bestämmer slutresultatet när det gäller intermodulation
och blockering.

1684684583879.png
Ett filter med denna överföringsfunktion kommer dock att göra livet betydligt lättare
för mottagaren.

0,3 dB brusfaktor eller 50 K brustemperatur är ganska bortkastat på 144 MHz med en omni-antenn,
så 3500 kr kan sannolikt investeras på bättre sätt.

En LNA som ger mycket "bang for buck" är klassikern med BF981 som beskrevs i QTC för 25 år sedan.
Jag har byggt ett 10-tal sådana genom åren och mätt upp dem till mellan 0,7 - 0,9 dB brusfaktor och 18 dB gain.

1684685833948.png

Byggd på en bit laminat i den minsta Elfa-boxen är den lätt att få till.
Preamparna har använts till de mest disparata ändamål; suttit efter diodblandare för 1296 och 2320 MHz,
ersatt 417A i en rörbestyckad 144 MHz mottagare mm. mm.


1684686432916.png

Tittar vi på förbättringen med en sådan LNA jämfört med utgångsläget

1684484985114-png.9914


En BF981 LNA

1684686831831.png

och slutligen Kuhne LNA

1684686984480.png

Jämför man BF981 LNA med Kuhne finner man att systemprestanda förbättrats med 0,5 dB, till en
kostnad av grovt räknat 7000 kr/dB. Sannolikt har man större glädje av en större antenn.
 
Last edited:
Jag gjorde lite egna försök i appcad, men vilken siffra är det jag är mest intresserad av och vad är Noise BW (brus-bandbredd?). När jag googlat lite har jag hittat att noise figure på rtl-sdr ligger närmare 8 så jag har ändrat det i min uträkning. Tänker att det påverkar siffrorna en del.

kuhne_lna.png
 
Den primärt intressanta siffran är "Noise Floor" eller "Sensitivity".
Båda uttrycker samma sak.

"Noise BW" är inget annat än mottagarens bandbredd.
Den kommer in när man avgör "känsligheten" eller S/N eftersom bruseffekten minskar linjärt
med bandbredden, medan signalen är oförändrad så länge som filterbandbredden är stor nog
att släppa igenom hela signalen inklusive informationssidband.

Ett sådant filter kallas för ett "signalanpassat filter" och har en central funktion i signalteorin.
Man kan visa att när ett filter är "signalanpassat" så används den mottagna signalen på ett optimalt sätt.
 
SM1HOW said:
Här https://www.antennerna.se/preamps/144-MHz-preamp/VV-144 eller bygga en själv inte så svårt (men svårt att kontrollmäta).
Ahh AOM hann före.
Sedan var det detta med horisontell antenn eller hor dipol eller annan + vert med ett relä ?
Click to expand...
Utmärkt tips på LNA som jag inte sett tidigare. Jag är inte kung på att bygga egna grejjer så i det här fallet vill jag nog hitta något färdigt. Sen har jag ju fått låna ett LNA så jag får testa det först. Vem vet, det kanske tom går att köpa loss det Procom jag nu lånat
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top