622-625.pdf

TECHNIKFORUM

TECHNIK

Erde-Mond-Erde

fibermastes zeigte Schwachpunkte. Die

Schelle konnte nicht richtig festgezo-

gen werden. Heinrich fertigte mir auf

seiner Drehbank noch ein paar Holz-

einsätze, welche in den Glasfiber-Mast

eingeschoben wurden. Diese einfache

Abhilfe war überaus wirkungsvoll. Um

die Verluste im Antennenkabel noch

weiter zu verringern, schickte mir

DJ9YW das Ecoflex 15. Gegenüber

dem Aircom hat es weniger Verlust, ist

aber für den praktischen Einsatz viel zu

schwer, die Antenne hing am Dipol um

etwa 5cm herunter. Das hätte keinen

Gewinn erbracht, deshalb kam doch

das Aircom-Kabel zum Einsatz. Alle an-

deren Geräte hatten sich bereits auf

den Kanalinseln [1] bewährt.

kann es sogar schlechter gehen, als bei

leichtem Nieselregen, abhängig davon

ob eine Inversionswetterlage die

Durchlässigkeit erschwert.

Nach dem ersten erfolgreichen QSO

über den Mond blieb noch genügend

Zeit für einige Messungen und Versu-

che, welche wir am Telefon miteinan-

der abstimmten. Eine solch stabile Ver-

bindung und so gute Signale hatten wir

wirklich nicht erwartet. Das gab uns

Mut zu mehr. Dies war wohl die erste

EME-Verbindung von einer Mobilstati-

on, wenn auch standmobil [3].

Bodo Fritsche, DL3OCH

Einige europäische Länder

sind von DL aus nur sehr

schwer auf 23cm zu

erreichen. Monaco zählt

mit den vorgelagerten

Alpen dazu. Eine Verbin-

dung auf 1,3GHz ist ohne

Satelliten-Nutzung nur

über Erde-Mond-Erde

möglich.

Probleme mit der Software

Noch mehr als die HF und die Mecha-

nik, wartete jedoch die Software mit

Tücken auf. Problematisch ist das ge-

naue Stellen der Uhrzeit am PC. JT44

akzeptiert Abweichungen von ±1s im

Bereich von –2...+4s. Hierbei ist zu be-

achten, dass ein EME-Signal etwa 2,5s

benötigt, um wieder auf der Erde anzu-

kommen. Mehr als 1s Unterschied soll-

ten die beiden Stations-PCs nicht auf-

weisen. Heinrich besorgte GPS-Mäuse,

die problemlos an den Laptop ange-

schlossen werden konnten. Zum Navi-

gieren gibt es sehr komfortable Soft-

ware zum kleinen Preis. Beim Stellen

der Uhr sieht die Situation ganz anders

aus. Wir nutzten NMEA Time [4], da

das Programm sofort erkennt, in wel-

cher Zeitzone man sich befindet. Aller-

dings ist bei diesem nicht möglich, die

Uhrzeit auf UTC zu stellen. Dement-

sprechende Korrekturen bei WSJT [5]

sind hierbei zu beachten, weil die exak-

ten Monddaten berechnet werden

müssen.

Ein weiteres Problem ist, dass die GPS-

Maus die serielle Schnittstelle benutzt,

welche bereits für die Steuerung der

PTT reserviert war. So musste ich zu-

erst die Uhr stellen, dann die Geräte

umstecken und anschließend den

Laptop neu starten, weil COM1 noch

blockiert war und die PTT sofort nach

dem Einstecken einschaltete. Nach

dem Neustart des Laptops hat man

wiederum eine Abweichung zur

tatsächlichen Uhrzeit. Diese lag aber

noch im Bereich der zulässigen Tole-

ranz. Anfangs gab es erhebliche Denk-

probleme bezüglich des Dopplers. Der

Doppler ist ein Frequenzversatz durch

die Bewegung des Mondes und macht

dieUrsprungsfrequenz auf 23cm bis zu

3kHz langsamer oder schneller. Die Irri-

tationen wurden noch dadurch unter-

stützt, dass in Nord-Süd-Richtung durch

Zufall auch der VK3UM-Doppler funktio-

nierte. Dieser wird normalerweise bei

CW-QSOs verwendet, wo üblicherweise

das eigene Echo durch Verschieben der

Tx-Sendefrequenz auf das Signal der be-

ginnenden Station gelegt wird.

Bei JT44 ist dies wegen der Mehrton-

ausstrahlung kaum machbar, zumal die

Signale zu schwach wären. Darum ist

dort die Sked-Frequenz auf beiden Sei-

ten immer die „gleiche“. Um nun die

Gegenstation hören zu können, muss

neben dem Rufzeichen auch der Part-

ner-Locator mit eingegeben werden.

Nun zeigt das Display den QSO-Part-

nern jeweils den errechneten richtigen

Doppler für die Rx-Rit-Einstellung an,

wobei die Tx-Frequenz mit „lock“ ein-

gefroren wird. Das eigene Echo ist

dann nicht immer zu hören und wird

auch nicht benötigt.

Die rote Linie in WSJT (Screenshot)

zeigt den Verlauf der NF, von ±600Hz.

Das entspricht dem Frequenzgang des

Gesamtsystems. Wie man sieht, fällt

diese links nach unten ab. Der Grund

ist die nicht lineare Übertragung der NF

durch die Soundkarte. Bei Verwendung

des Mikrofoneingangs wurde die Über-

Die mobile Station

beim Testversuch in DL

Erste Versuche

Für unseren ersten Versuch wurde am

12. April 2003 zunächst ein Standort in

DL gewählt. Die Zeit war mit 18Uhr

MESZ recht günstig, da eine mögliche

Sonneneinstrahlung nur noch gering

war. Der Aufbau der Anlage verlief ohne

Probleme. Der Mond war aber nicht

sichtbar, zudem wehte ein leichter Wind,

Literatur und Bezugsquellen

Glossar:

Perigäum:

erdnächste Position

Apogäum:

erdfernste Position

Doch wie sollte ich eine große Station

mit aufwändigen Antennen nach 3A

bringen. Hinzu kommt, dass es dort

keinen Platz gibt, an dem man in Ruhe

eine komplexe EME-Anlage aufbauen

kann. Die Station musste also sehr klein

sein und aus dem Auto betrieben wer-

den können. Eine einzige Yagi musste

reichen und die Sendeleistung durfte

100W nicht überschreiten, weil mehr

in Monaco nicht erlaubt ist.

z.B. von Heinrich, DJ9YW (4,5m Spie-

gel) [2], nur im Perigäum möglich. Die

Streckendämpfung beträgt dabei

269,5dB. Im Apogäum sind es 2,3dB

mehr. Für unsere Versuche wäre dies ver-

mutlich bereits zu schwach. Auch an je-

der anderen Stelle musste sorgfältig nach

Verlusten gesucht werden. Ich kürzte also

das vorhandene Aircom-plus-Antennen-

kabel von 6,3m auf 4,3m Länge. Das

brachte 0,31dB weniger an Dämpfung

und war noch immer lang genug, um den

Transverter im Auto zu platzieren. Bei ei-

ner Senderleistung von 96W kamen jetzt

82W am Dipol an. Die im September be-

nutzte 47-Element-Yagi musste noch ein-

mal um 1m (auf 5m) verlängert werden.

Das brachte 1dB mehr Gewinn mit jetzt

19,7dB.

Unglücklicherweise kommt noch ein

Verlust von 3dB hinzu, weil die Yagi

horizontal und die Gegenstation zirku-

lar polarisiert ist. Eine zirkulare Yagi

lässt sich jedoch nur sehr schwer reali-

sieren. Die vorhandene Ausrüstung

musste also reichen. Nach Heinrichs

Berechnungen würde ich ihn mit

–24,7dB aufnehmen. Heinrich sollte

mich dagegen mit nur –25,7dB wahr-

nehmen können. Dieses kann man mit

dem WSJT Kalkulator ab Version 3.0 er-

mitteln. Diese Signaldaten wären für

die Auswertung mit WSJT-JT44 gera-

de noch ausreichend. Das Programm

benötigt Signale von mindestens

–27dB. Etwas Reserve musste mit ein-

geplant werden, weil noch viele kleine

Faktoren darüber entscheiden, ob eine

Verbindung möglich ist oder nicht. So

kann die Yagi auf dem Auto zum Bei-

spiel nicht so optimal nachgeführt wer-

den wie ein Spiegel mit Rotor.

[1] Heinrich Reckemeyer, DJ9YW: „JT44-

Funkbetrieb: Erfolge und Tücken“, CQDL

3/03, S. 152

[2] DJ9YW-Webseite: www.qsl.net/dj9yw

[3] DL3OCH-Webseite mit Bildern der

Aktivität: www.qsl.net/dl3och

[4] GPS PC Uhr: www.visualgps.net

[5] WSJT-Webseite von K1JT:

http://pulsar.princton.edu/~joe/K1JT

was die exakte Nachführung recht

schwierig gestaltete. Die Antenne sollte

mindestens alle 10min nachgeführt wer-

den, damit man nicht mehr als ±2° Ab-

weichung von der tatsächlichen Rich-

tung bekommt. Nachdem die WSJT-Soft-

ware gestartet und die Uhren gestellt wa-

ren, warteten wir gespannt auf die erste

PC-Auswertung der Signale. Schon nach

zwei Versuchen waren einige Zeichen

sichtbar. Die stärksten Signale brachten

ein Synch-Level von 3 und eine Stärke

von –25dB. Nach einigen Minuten QSO

schob sich eine dicke, schwarze Regen-

wolke vor die Antenne. Sofort konnte

man extreme Signaleinbrüche beobach-

ten. Nachdem die Wolke vorübergezo-

gen war, kam das Signal mit gewohnter

Stärke zurück.

Das heißt allerdings nicht, dass für

EME-Betrieb immer schönes Wetter

herrschen muss. Ganz im Gegenteil.

Bei sehr schönem Hochdruckwetter

Erster Aufbau mit Problemen

Zunächst war es notwendig, die modifi-

zierte Yagi schon einmal im Voraus auf-

zubauen und auf Schwachstellen zu

untersuchen. Mechanisch gesehen ist

eine 5m lange 59-Element-Antenne am

Auto bereits das Maß der Dinge. Man

darf schließlich nicht aus dem Auge

verlieren, dass die Antenne während

des QSOs sehr genau nachgeführt wer-

den muss und mechanisch eine gewisse

Stabilität braucht. Schon bei wenig

Wind ist das leichter gesagt als getan.

Schnell verdreht sich die Antenne um

5°, ohne dass man es gleich merkt. Bei

Betrieb ohne Elevationsänderung er-

wies sich der Mast als stabil genug, weil

der Schwerpunkt der Antenne genau in

der Mitte lag. Diesmal musste aber mit

veränderlicher Elevation gearbeitet

werden. Besonders die Spitze des Glas-

Bodo, DL3OCH,

via EME in Monaco QRV

Abschätzung der Dämpfung

Bei diesen extrem schwachen Signalen

befindet man sich im absoluten Grenzbe-

reich. Deshalb ist ein QSO zwischen ei-

ner kleinen Anlage und der Gegenstation,

Screenshot von WSJT

während des QSOs

aus Monaco

622

CQ DL 9-2003

623

SOFT & HARD

TECHNIK

tragung wesentlich linearer, erforderte

aber eine softwaremässige Anpassung,

da der Eingang viel empfindlicher ist.

Herzogtum sogar nachts kaum. Trotz

meiner relativ guten Ortskenntnisse

muss man in Monaco immer auf Über-

raschungen durch Kontrollen gefasst

sein, obwohl alles legal ist.

Ich entschloss mich, direkt vor einem par-

kenden LKW die Station zügig aufzubau-

en und das QSO zu fahren. Mit etwa

zweistündiger Verspätung war die Anten-

ne auf den diesmal sichtbaren Mond ge-

richtet und die Geräte für ein QSO bereit.

Ein kurzes Klingelzeichen an Heinrichs

Telefon zeigte ihm, dass ich QRV war.

Schon nach 1min las der Laptop –24dB

starke Signale mit einem Synch-Level 4.

Das übertraf all unsere Erwartungen.

Nach wenigen Durchgängen war bis auf

zwei Buchstaben der komplette Text zu

lesen. Das Nachführen der Antenne war

im hellen Licht des Mondes besonders

einfach. Um im Parkverbot nicht weiter

für Aufsehen zu sorgen, baute ich gleich

nach Beendigung des QSOs die Antenne

ab und machte die Sitze für die Weiter-

fahrt zum Nachtquartier in Seborga frei.

Von dort funkte ich vor Jahren unter

TØØCW. Für die nächsten Tage stand

noch KW-Betrieb aus Monaco auf 160m,

80m und 40m auf dem Plan. Somit

konnte ich vielen OMs zu einem neuen

Bandpunkt auf den Low-Bands verhelfen.

EME aus Monaco

Gerüstet für eine Erstverbindung

3A–DL ging es am 16. April 2003 auf

die Reise. Ich packte alles in den Passat

und machte mich bei herrlichem Son-

nenschein auf den Weg nach Monaco.

Fazit

Jetzt bloß nicht nachlassen. Die nächs-

ten Aktionen sind bereits geplant. Im

September 2003 werde ich von TK und

ISØ über den Mond QRV sein. Zwi-

schendrin von HBØ und 3A. Außerdem

ist Heinrich dabei, eine zirkulare Yagi

zu entwickeln. Dies würde abzüglich

der Zirkularlogik dann etwa 2dB mehr

Gewinn bringen.

Die Leistungsfähigkeit von JT44 ist

wirklich überwältigend und fasziniert

mich besonders wegen seiner Einfach-

heit. Immer wieder stecken wir neue

Ziele und es macht Spaß, bis an die

Grenze der Möglichkeiten zu gehen.

Wenn auch gelegentlich kritische

Stimmen auftauchen, ist JT44 doch für

viele OMs, die keinen exponierten

Standort haben oder für die große An-

tennen auch finanziell nicht möglich

sind, eine Chance, auf UKW DX zu be-

treiben. Bodo Fritsche, DL3OCH

dl3och@t-online.de

Links wurde die

visuell beobachtete

Sonnenfleckenrelativzahl

R=229 zu Grunde ge-

legt, rechts die „effekti-

ve“ T=93; sie berück-

sichtig die tatsächlichen

HF-Ausbreitungs-

bedingungen. Das

vorhergesagte Monats-

mittel Ri betrug 64

gibt aber eine elegante Möglichkeit, eine

präzisere Prognose der aktuellen Ausbrei-

tungsbedingungen mit dem Programm

von DJ4FQ zu erreichen.

niert als diejenige Sonnenfleckenrelativ-

zahl, die bei einem Berechnungsmodell

einen solchen Wert für f0F2 liefert, wel-

cher der tatsächlich beobachteten F2-

Grenzfrequenz entspricht [5].

Der vom australischen IPS Radio und Spa-

ce Services in Sydney [6] veröffentlichte T-

Index als „äquivalente“ Sonnenflecken-

zahl folgt dem gleichen Konzept. Er wird

aber auf Grundlage eines anderen Algo-

rithmus berechnet. Der SSNe- sowie der

T-Index sind also fiktive Sonnenfleckenre-

lativzahlen, die in Prognoseprogrammen

eingesetzt eine gute Übereinstimmung

mit den tatsächlichen Ausbreitungsbedin-

gungen ergeben.

Die SSNe/T-Indices unterscheiden sich

z.T. beträchtlich von den durch Beob-

achtung gewonnenen „realen“ Sonnen-

fleckenrelativzahlen. Sie können bei

schlechten Ausbreitungsbedingungen

durchaus auch negative Werte anneh-

men. Die Grafik (Bild 1) vom NWRA

über den Vergleich der verschiedenen

Sonnenfleckenindicies für den Zeit-

raum vom 16. April bis 13. Mai ver-

deutlicht dies beispielhaft.

Es ist einsichtig, dass man z.B. am 29.

April mit einer „realen“ Sonnenfleckenre-

lativzahl 229 als Eingabeparameter im

Prognoseprogramm zu einer völlig

falschen Vorhersage der Ausbreitungsbe-

dingungen gelangte. Der an jenem Tag er-

mittelte T-Index betrug gerade mal 93.

Die beiden Screenshots (Bild 2 und 3)

verdeutlichen, welche unterschiedliche

Vorhersage man z.B. für das 15-m-Band

am 29. April um 1900 UTC mit den un-

terschiedlichen Sonnenfleckenzahlen be-

kam.

Verfügt man nicht über Angaben zum ak-

tuellen SSNe-/T-Index, ist es in der Regel

also besser, die monatlichen Vorhersagen

der Sonnenfleckenrelativzahl im Pro-

gramm zu verwenden. Der ISP T-Index

und der NWRA SSNe-Index unterschei-

den sich im Übrigen wenig. Eine andere

Möglichkeit ist, die Sonnenfleckenrelativ-

zahl R über die Beziehung R=(SF–

73)/0,62 aus dem täglich gemessenen

Wert des Sonnenrauschens SF (Solarer

Flux) auf 10,7cm Wellenlänge zu errech-

nen und als Eingabewert im Programm

zu verwenden.

Wie Bild1 zeigt, ist die aus dem SF abge-

leitete Sonnenfleckenrelativzahl für

Funkprognosen besser als die „reale“ Son-

nenfleckenrelativzahl. Erste Wahl sind je-

doch die effektiven oder äquivalenten

Sonnenfleckenzahlen, weil sie auf Mes-

sungen der realen Funkausbreitung beru-

hen.

Das QTH in Monaco

und gleichzeitig

QSL-Karte für die

EME-Erstverbindung

DL–3A

Der Mond stand um 2000 UTC günstig

und passte zu unserer QSO-Planung. Je

später desto besser, denn einen günsti-

gen Standort findet man im kleinen

F2-Grenzfrequenz und MUF

Weltweit wird laufend mittels so genann-

ter Ionosonden die kritische Frequenz

(oder Grenzfrequenz) der für die KW-

Ausbreitung wesentlichen F2-Region der

Ionosphäre gemessen. Die kritische Fre-

quenz (f0F2) ist die höchste, bei der ein

senkrecht abgestrahltes Funksignal noch

von der Ionosphäre reflektiert wird.

Ausgehend vom Abstrahlwinkel, lässt

sich daraus die – für eine KW-Weitverbin-

dung zwischen zwei Standorten mit

ihren spezifischen Bedingungen – rele-

vante obere Grenzfrequenz MUF (maxi-

mal usable frequency) ermitteln. Ist die

MUF bei senkrechter Abstrahlung gleich

der kritischen Frequenz, ist sie bei flache-

rer Abstrahlung um den Faktor 2,5...4

höher als f0F2. Die optimale Arbeitsfre-

quenz wiederum liegt meist bei 70...80%

der MUF.

Sonnenfleckenrelativzahl Ri

Der Einfluss der Sonnenaktivität auf den

Zustand der Ionosphäre wird im Pro-

gramm mit dem Eingabeparamater der

Sonnenfleckenrelativzahl Ri erfasst. Übli-

cherweise wird ein Prognosewert für den

aktuellen und für künftige Monate

(monthly sunspot number) verwandt.

Prognosewert deshalb, weil er als ein

„gleitendes“ Monatsmittel definiert wird:

Er ist je nach Berechnungsmethode das

arithmetische Mittel von 12 oder auch 13

aufeinander folgenden Monaten und Be-

obachtungsdaten. Dieser monatliche

Durchschnittswert wird auch als R12 be-

zeichnet (im Englischen oft „smoothed

sunspot number“, abgekürzt SSN; mit

SSN wird aber auch der tagesaktuelle

Wert bezeichnet). Eine Tabelle dieser Da-

ten einschließlich der zu erwartenden

Abweichungen findet sich z.B. auf der

Webseite von Thomas Wood, NW7US

[3].

Die nun naheliegende Annahme, dass

man durch tagesaktuelle Werte der Son-

nenfleckenzahl eine Verbesserung der

kurzfristigen Vorhersage der KW-Ausbrei-

tung erreicht, führt nur bedingt zum Er-

folg. Dazu wird das „Funkwetter“ durch

vielerlei Ursachen beeinflusst z.B. ionos-

phärische und erdmagnetische Störungen

bis hin zum Mögel-Dellinger-Effekt. Es

Funkwetter selbst vorhersagen

Kostenloser Bericht

Täglich um 0630 UTC wird vom aus-

tralischen IPS ein kurzer Bericht aus re-

gional in Europa gewonnenen Iono-

sphärendaten generiert, der für den po-

tentiellen europäischen Nutzer beson-

ders interessant ist. Dieser „IPS Daily

European HF Propagation Report“

kann kostenlos per E-Mail bezogen

werden [7].

Neben einer Zusammenfassung aktueller

Daten und Vorhersagen bezüglich der

MUF enthält er den gemessenen T-Index

des Vortages und die Vorhersage des T-In-

dexes für den aktuellen Tag. Die Vorher-

sage der globalen HF-Ausbreitungsbedin-

gungen ist nach meinem Eindruck gene-

rell besser als die ebenfalls per E-Mail zu

beziehenden „eAlerts“ von NW7UF [8].

Dieser T-Index, eingesetzt für den Para-

meter Ri im Prognoseprogramm von

DJ4FQ, erlaubt nun tagesaktuelle Voraus-

schauen der KW-Ausbreitungsbedingun-

gen. Sie geben die tatsächlichen Werte

mit einer wesentlich höheren Wahr-

scheinlichkeit wieder. Eine Verifizierung

der Vorhersage für die höheren Bänder ist

durch Beobachtung des IARU-NCDXF-

Bakennetzes einfach möglich.

Dr. Lutz Höll, DK3WI

dk3wi@darc.de

Funkwettervorhersage

Dr. Lutz Höll, DK3WI

Die durchgezogene

Linie ist die „reale“

Sonnenfleckenrelativ-

zahl, die gepunktete die

aus der Messung des

Solarfluxes abgeleitete

Sonnenfleckenzahl und

die gestrichelte die

„effektive“ Sonnen-

fleckenzahl (SSNe)

Mit der Nutzung von „äquivalenten“oder „effektiven“

Sonnenfleckenzahlen ist eine Optimierung der KW-Funk-

wettervorhersage für jeden OM möglich.

„Aquivalente“ Relativzahlen

Vom „Space Weather Services“ der

NWRA in Tucson, Arizona [4] werden

nun so genannte „effektive“ Sonnen-

fleckenzahlen SSNe (effective sunspot

number) veröffentlicht. Die SSNe ist defi-

Das Programm für die KW-Ausbreitung

von Uwe Runte, DJ4FQ, [1] besticht

durch die Einfachheit seiner Handha-

bung und die aussagekräftige Darstel-

lung der Ergebnisse (Download unter

[2]).

Es zeigt nicht nur die Verbindungsmög-

lichkeiten zwischen den Orten A und

B, man kann sich auch mit einem Blick

auf einer Weltkarte informieren, wohin

man (mit einer gewissen Wahrschein-

lichkeit) bei der gewählten Frequenz

funken kann. Vergleicht man die Vor-

hersagen des Programms etwa mit der

„Fernausbreitung“ in der CQDL, ergibt

sich (bei Verwendung der gleichen Pa-

rameter) eine gute Übereinstimmung.

Literatur und Bezugsquellen

[1] Uwe Runte, DJ4FQ: „Funkwetter selbst

vorhersagen“, CQ DL 5/03, S. 328.

[2] http://service.darc.de/download/

start.html

[3] http://prop.hfradio.org

[4] www.nwra-az.com/spawx

[5] http://spawx.nwra-

az.com/spawx/ssne.html

[6] www.ips.gov.au

[7] www.ips.gov.au/mailman/listinfo/

ips-dhfpr-euro

[8] http://prop.hfradio.org/ealert

Höchste brauchbare

Frequenz

MUF – maximal usable

frequency

Optimale

Arbeitsfrequenz

FOT – frequency of

optimum traffic; OTF –

optimum traffic

frequency, optimum

transmission frequency;

OWF – optimum

working frequency

624

CQ DL 9-2003

625

Verbesserte

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: