Главная » Си-Би связь
Призовой фонд
на март 2017 г.
1. UNI-T UT-39C
Паяльник
2. Тестер компонентов LCR-T4
Паяльник
3. 100 руб.
От пользователей

Наблюдения за уровнями сигналов вещательных КВ радиостанций на 15 МГц

Всегда любил послушать приёмник… В детстве на шкале «Ригонды» даже кусочки изоленты с ремарками наклеивал… Иностранные голоса, музыка, жёлтая светящаяся шкала в темноте комнаты… Всё казалось сказочным, волшебным, даже настроение становилось как перед Новым Годом… Потом, гораздо позже, как-то в радиолюбительские диапазоны утянуло, но всё равно иногда включал вещательные станции – пусть помурлычут…

Конечно, интересовался, что и как, от чего громкость станций зависит, качество звука. А вот недавно, после прочтения нескольких статей о «дневных» и «ночных» волнах» [1] и других особенностях распространения радиоволн [2,3,4] (в статьях говорится, что уровень принимаемых станций сильно меняется и от времени суток), руки зачесались, захотелось самому убедиться в сути дела, посмотреть, что и как… Именно «посмотреть», а не послушать. И хорошо бы сбор данных и их визуализацию организовать на компьютере, тем более что в наше время использование компьютера легко превращает множество трудных и рутинных занятий в развлечение.

Задача, вроде, проста – нужно уровень НЧ сигнал с выхода приёмника записывать в компьютер, а потом представить его в графическом виде. Для наблюдений было решено контролировать уровень вещательных станций в ближайшем к 14 МГц диапазоне. В начале экспериментов использовался самодельный АМ приёмник без АРУ на частоты 15,360 – 15,605 МГц с промежуточной частотой 455 кГц, НЧ сигнал с которого подавался в компьютер, где обрабатывался программой SpectraLAB. Звуковая карта применялась с открытым входом, что при выборе в программе минимально возможной частоты дискретизации и при подаче в карту выпрямленного НЧ сигнала позволило уменьшить тридцатиминутные файлы wav-формата до 2 мегабайт. Блок схема приёмника приведена на рис. 1, принципиальная схема - на рис. 2 (описывать её не буду).

Блок схема регистрации уровней 640

Рис. 1

Гетеродинный приёмник КВ 700
Рис. 2

С апреля 2012 использовался приёмник Р-326. АРУ в приёмнике отключалась, НЧ сигнал с телефонного выхода подавался на детектор, собранный подобно детектору с рис.2 (R9 и далее по схеме).

В самом начале наблюдений вылезла проблемка, о которой как-то не подумал заранее - время вещание большинства радиостанций оказалось слишком коротким - то одна станция прекращает вещание в «самое интересное» время, то другая вдруг замолкает днём, то третья включается только в вечернее время. Длительные непрерывные графики не получались…

Всё же одно из первых более-менее удачных наблюдений было сделано 19 ноября 2011 года. Запись велась с 9 часов утра до 17 часов вечера (здесь и далее будет приводиться местное время, оно у нас отличается от GMT на +7 часов). К сожалению, станция прекратила работу в 17:00, а солнце скрылось за горизонтом только в 17:30 и сумерки потом ещё длились примерно до 19:30. То, что удалось зафиксировать - видно на рис. 3, «склеенном» из шестнадцати получасовых отрезков. Чёрные метки в верхней части рисунка отмечают каждые прошедшие тридцать минут.

рис3 19 но%
 Рис.3

Видно, что средний уровень принимаемой станции не превышает половины одного деления по вертикали. Кратковременные моменты увеличения громкости в несколько раз превышают среднюю громкость, и часто эти «моменты» собираются в «пачки», которые могут длиться до пятнадцати минут. Но есть и одиночные пики. Например, мощный импульс в 12:20 является самым большим на записи. На рис. 4 этот участок, длиной чуть меньше одной минуты, приведён для детального просмотра. Передний фронт, если можно так выразиться, своего максимума достигает примерно за 15 секунд.

рис4 19 но%
 Рис.4

На рис. 5 приведена ещё одна часть записи, уже длиной в полчаса с «центром» по времени в 13:30. Это второе большое увеличение громкости с рис. 2. Здесь длительность интересного участка гораздо больше – около пяти минут (за это время в соревнованиях проводят по десять-двадцать QSO). Мелкая «поросль» слева и справа – это нормальная громкость приёма станции. Среди общего увеличения уровня громкости можно выделить одиночные пики длительностью в несколько секунд (от одной до пяти).

рис5 19 но%
 Рис.5

19 января. Очередная попытка поймать станцию, работающую и в светлое время суток и в сумерки (рис. 6). Утренние и дневные уровни сигналов записались нормально, но, к сожалению, вечером станция прекратила вещание на самом интересном месте - в 18:00, как раз во время сумерек.

рис6 19 ян%
 Рис.6

Тем не менее, в конце записи виден большой скачок громкости. Чтоб рассмотреть его подробнее, растянул по времени (на рис. 7 в синем овале) с указанием градации шкалы «Plot Top». Нулевой уровень нижнего графика, т.е. без сигнала, находится на отметке «-5». Если к этому значению прибавить «80» (максимальный уровень) и отнять «5» (уровень нормального сигнала), то получаем отношение «поросли» к «пику» как 5 к 80 и разницу в 16 раз (простите мой немного вольный расчёт приближёнными значениями). Максимальный уровень, конечно же, относится к одиночным «пикам», которые здесь длятся от трёх до десяти секунд.

рис7 19 ян%
 Рис.7

В начале февраля 2012 года в сети было найдено частотно-временное расписание работы вещательных станций, правда, на лето 2009 года, но и оно здорово помогло и объяснило принципы вещания. С 10 по 21 февраля проведена серия наблюдений за станцией «Международное Радио Китая» (500 Вт, QTH Kunming-Anning, China), работающей с 16:00 до 19:00 на частоте 15,440 МГц – как раз захватывает закат солнца и часть вечерних сумерек.

Было последовательно сделано 12 наблюдений (рис. 8 – рис. 19). Информации о качестве прохождения в эти дни нет, но 12 и 13 февраля станции на радиолюбительском диапазоне 14 МГц (SSB) проходили явно слабее, чем в другие дни. В программе SpectraLAB в поле Plot Top выставлено значение «90». Объяснять здесь нечего – всё видно:

рис8 10 фе%
 Рис.8

рис9 11 фе%
 Рис.9

рис10 12 фе
 Рис. 10

рис11 13 фе
 Рис. 11

рис12 14 фе
 Рис. 12

рис13 15 фе
 Рис. 13

рис14 16 фе
 Рис. 14

рис15 17 фе
 Рис. 15

рис16 18 фе
 Рис. 16

рис17 19 фе
 Рис. 17

рис18 20 фе
 Рис. 18

рис19 21 фе
 Рис. 19

На рис. 20 все двенадцать записей объединены в один рисунок. Расположены они один над другим - вверху «10 февраля», а внизу, соответственно - «21 февраля». В глаза бросается некоторая зависимость, хорошо заметная, начиная с записи от 14 февраля (по синей полосе). Судя по графикам, увеличение громкости принимаемой станции на следующий день происходит примерно на 20-30 минут раньше. Естественно, при такой стабильности, видна и другая зависимость, выделенная зелёной полосой. С чем это связано, пока не понятно (возможно, с работой радара на близких частотах).

рис20 с 10 �
Рис. 20

Конечно же, хотелось увидеть, как меняется звучание станций в утренние часы. На частоте 15,390 была найдена китайская станция, вещающая утром, днём и частично вечером, и с 22 февраля по 1 марта регистрировался её уровень. Скорее всего, это «CNR 8» и «CNR 1», работающие поочерёдно 100 Вт из Lingshi, China. Ценность шкалы такая же. Так как все дни наблюдений она звучала примерно на одном уровне, то все графики приводить не буду, покажу первый и последний (рис. 21 и 22):

рис21 22 фе
Рис. 21

рис22 1 ма%
Рис. 22

Видно, что утреннее увеличение уровня сигнала намного слабее вечернего. Днём же станция шла совсем слабо, иногда пропадая полностью.

Попробовал последние четыре часа из файлов с 22 февраля по 1 марта объединить, как это было сделано с «Международным Радио Китая». То, что получилось – на рис. 23. Вроде бы сдвиг есть, но неярко выраженный. Возможно, в дни регистрации менялось прохождение, или просто уровень сигнала принимаемой станции был мал.

рис23 9 дн%
Рис. 23

С 3 апреля ещё раз проводились утренние и дневные наблюдения за станцией «CNR 1» на частоте 15,380 МГц (100 Вт, QTH Lingshi, China). Захватывались утренние сумерки и начало дня. На графиках восход солнца показан символом «солнышко со стрелочкой». Сумерки длятся у нас около двух часов, т.е. начало записи примерно совпадает с их началом. Графики интересны тем, что заметна разница в неравномерности уровней в утренние и дневные часы. Например, на рис. 24 приведены два получасовых отрезка из записи от 4 апреля.

рис24 ра�%B
Рис. 24

Сложилось впечатление, что если уровень голоса диктора до 8-9 часов утра увеличивался, то на более долгое время и звучал более плотно, с меньшими кратковременными колебаниями громкости - целые предложения, практически, бывали одного уровня, а вот с 9-10 часов и далее, при том же формате вещания (новости), более резко и часто выделялись отдельные слова. Хотя на восприятие информации это никак не влияло. И так было на протяжении всех семи дней (рис. 25-31).

рис25 3 ап%
Рис. 25

рис26 4 ап%
Рис. 26

рис27 5 ап%
Рис. 27

рис28 6 ап%
Рис. 28

рис29 7 ап%
Рис. 29

рис30 8 ап%
Рис. 30

рис31 9 ап%
Рис. 31

Последние измерения проводились уже в несколько других условиях – улучшилось прохождение на ВЧ диапазонах, станции стали хорошо слышны и в тёмное время суток. Наверное, зимнее прохождение заканчивалось. Из того, что удалось увидеть, был сделан вывод, что и в дневное и в сумеречное время уровень принимаемых АМ станций на 15 МГц склонен меняться В РАЗЫ, как в течении короткого времени (2-5 минут), так и в течении получаса, поэтому, если при включении приёмника и прослушивания диапазона создаётся впечатление, что прохождение плохое, то стоит подождать некоторое время - есть вероятность, что станции пойдут громче. Больше всего общий прирост в сигнале возникает в утренние и особенно вечерние часы, но в это время бывают и более глубокие и долгие замирания.

В конце хочется выразить огромную благодарность UA9OGD - Саватееву Виктору за приёмник Р-326.

Литература:

  1. журнал CQ-QRP № 28, Василий Текин, «О «дневных» и «ночных» волнах».
  2. журнал CQ-QRP № 28, Виталий Тюрин UA3AJO, «Об особенностях распространения СВ».
  3. журнал CQ-QRP № 29, Виталий Тюрин UA3AJO, «Почему зимой на два балла громче?»
  4. журнал CQ-QRP № 30, Виталий Тюрин UA3AJO, «Дальнейшие наблюдения прохождения на СВ».

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
IC1 Мультиплексор/демультиплексор
CD74HC4053
1 Поиск в FivelВ блокнот
OP1, OP2, OP4 Операционный усилитель140УД73 Поиск в FivelВ блокнот
OP3 Аудио усилитель
TDA2003
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT1 Полевой транзистор
КП303Е
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT2, VT3 Биполярный транзистор
КТ368А
2 Поиск в FivelВ блокнот
VT4 Биполярный транзистор
КТ3102Е
1 Поиск в FivelВ блокнот
VD1, VD2 Диод
Д311А
2 Поиск в FivelВ блокнот
VD3 Стабилитрон
Д818Г
1 Поиск в FivelВ блокнот
VL1 Двойной диод6Х2П1 Поиск в FivelВ блокнот
C1 Конденсатор470 пФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C2 Конденсатор33 нФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C3, C12, C20, C21, C32 Электролитический конденсатор10 мкФ5 Поиск в FivelВ блокнот
C4, C5 ,C8, C9 Конденсатор2.2 нФ4 Поиск в FivelВ блокнот
C6, C18, C25, C29, C33 Конденсатор100 нФ5 Поиск в FivelВ блокнот
C10, C26, C27, C30 Электролитический конденсатор100 мкФ4 Поиск в FivelВ блокнот
C14 Конденсатор330 пФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C15, C16, C19, C23 Конденсатор1 нФ4 Поиск в FivelВ блокнот
C17 Конденсатор1.5 мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C22 Конденсатор470 нФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C24 Электролитический конденсатор6.8 мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C28 Электролитический конденсатор1000 мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C31 Конденсатор10 нФ1 Поиск в FivelВ блокнот
R1, R4, R6, R15, R20 Резистор
470 кОм
5 Поиск в FivelВ блокнот
R2 Резистор
4.7 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R3 Резистор
1 МОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R5, R7, R23 Резистор
750 Ом
3 Поиск в FivelВ блокнот
R8 Резистор
2.2 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R9, R17 Переменный резистор10 кОм2 Поиск в FivelВ блокнот
R10, R24 Резистор
100 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R11 Резистор
20 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R12 Резистор
5.6 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R13 Резистор
200 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R14, R18 Резистор
10 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R16 Резистор
1.5 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R19, R27, R31, R33 Резистор
3.3 кОм
4 Поиск в FivelВ блокнот
R12, R22, R26 Резистор
1 кОм
3 Поиск в FivelВ блокнот
R25 Резистор
510 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R28 Резистор
300 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R29 Резистор
20 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R30 Резистор
1 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R32 Резистор
180 Ом
1 0.5 ВтПоиск в FivelВ блокнот
Z1 Фильтр промежуточной частоты465 кГц1 Поиск в FivelВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Теги:

Опубликована: 0 0
Я собрал 0 0
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (1) | Я собрал (0) | Подписаться

0
raxp #
Рассмотрите вариант автоматизации вывода таких наблюдений в виде тех же графиков в онлайн, для набора статистики... в тот же твиттер ... эпизодические наблюдения малоинформативны.
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическое сопротивление?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Бокс для хранения компонентов
Бокс для хранения компонентов
UNI-T UT-61A Мини гравер 125 Ватт
вверх