ART LOGO-D 10米FM專區 ART LOGO-D
de BV2AP/吳尊周
29MHZ FM波帶電波傳播特性之研究
29MHZ波帶係目前短波3-30MHZ維持可使用等幅波等功率調頻的頻帶,因為短波靠電離層傳播其傳播特性很不 穩定,受太陽光,電離層的影響極大,因季節的變化其兩端20-30MHZ變化更是明顯,若要觀察記錄電離層傳搬特性 得以等幅波才易測定,然現今規定30MHZ以下多得以SSB或CW通訊,因為SSB調制才有功率輸出,講話大聲輸出 功率大講話小聲,功率小,較不易做電離層反射損失值的測定,本身不恆定功率也.CW因為係長短劃及速度不一且 功率/休息比不一致也無法/不易做為電離層反射參數之記錄.自即日起至2015年短波放送的載波將從-6db至-12db 如此更不易以短波電台做為傳播特性記錄,故若有心做短波傳播特性研究得把握時效,就29MHZ FM及AM式短波 廣播做記錄。29MHZ係電離層可反射的上限值附近,且又有RS/10,RS/12衛星工作,另日本太平洋數位中繼群遍 及北海道至九州及香港、馬尼拉。因而台北市成為做29MHZ電離層傳搬研究的最佳地點,可說BV是得天獨厚,無 可取代,正如微衛星因恰為於美東之地球另一面故早晚的9-12時可與美國人一樣進行衛星通訊的傳播特性研究, 希望BV台能善用此資源,過時要再有此良好的天時地利,可能時光不再!(個人印象深刻著:當民國58年時,中南部調 頻電台才在試播時可測台北中廣103.3MHZ立體聲在彰化、雲嘉收到立體聲,民國73年時可收到貴州、蘭州、四 川、東北、雲南的調頻廣播,如今自88-108MHZ已佈滿了本地的FM廣播,且多為24小時,根本無法再進行DX之 VHF記錄,很幸運50-88MHZ目前除電話該外尚無大電台,故尚可勉強進行JA 76-90MHZ FM BY56.25/64.25/ 72.25MHZ之TV聲音,及南洋、馬、泰、菲、印尼、...之TV聲音DX)。
9MHZ FM本地目前使用的人數尚未大量,不似JA台數多,本地強信號多,因此用來做記錄傳播特性非常合適,可分 成鋛用語音合成器加88.5HZ的TONE每數秒一次測Digipter.記錄JA台之通訊29.65/29.54之中繼台最原點為請用 S.S.G標準信號產生器標定信號強度對S表指針之刻度,如此,才可知功率差值對指示接收強度的差異,而可得到定 量定性,北海道JP8YCV為50W至此地接收指針可ATT入時S6查SSG校正表得30dbu(又知一般接收約0-10dbu可 清晰解讀,故只要50W的1/100-1/1000(10的-2次方/10的-3次方)即可良好通訊,此1W的功率試通即可確認!已用同 法10mW約5台日本台良好的通訊!加接記錄器更可知傳播時電離層的法拉弟效應,偏波極化旋轉的現像!詳述如下 :電離層可每秒數百公尺移動,尤以日出、日落時。
210米FM簡介
1.10米波帶位於電離層反射可能之高邊緣，通常分秋冬春型Ｆ2 300公里高空之2000-4000公里低仰角轉穩定 DX，及夏季型Ｅs 100公里高之600-2000公里強QSB通訊近距離。
2.本BAND為50/144/430/1.2G/V/UHF波段傳播特性DX入門波段出現頻度如50MHZ較易有DX所以數月至年經 歷可比之11年數次之難等。
3.本BAND有CB及SW強電台諧波可做為傳播特性之指標南洋之CB，日本之1W漁業台BY之29MHZ FM台HL之 30-40MHZ台可準確知傳播狀況，當每日清晨自14─>21─>27─>28電離層往高頻可反射可推算指標，且當29 MHZ可有600公里之訊號出現時通常50MHZ即可有1200-2000KM之DX，當50 MHZ有600KM之DX時144MHZ 或有1600KM之DX可能!29.367MHZ除6=4.895MHZ關島V.O.A.諧波AM MODE? 29.152/29.500......
4.本29MHZ FM BAND現有很多DIG PEATER可24HRS自行測知而無需麻煩人工回應自行測知詳，但須要加裝 88.5HZ的TONE UNIT如下:
29.010 數位通訊指標 29.030 JA8---北海道，旭川市和札幌市 29.050 JA9---富山市 29.070 JAI---東京都 CB 27.005可做指引 29.090 JAI---橫濱市 29.110 JA6---熊本縣 29.130 JA3---奈良縣 JK3RLE 29.610 香港VS6FQ
CW 指標台---28.188MHZ/JA7 仙台市,28.264MHZ/JA6 宮琦縣，28.269MHZ/VK8 澳洲達爾文 馬尼拉29.540/29.640DUI DX HB 50.075 VS6 SIX 網走29.550/29.650 JP8YCV 最佳1mW即可在29MHZ FM通到JA電台 1000-3000公里電離層一次反射損失值 100-120db
註:29.000MHZ為QRP頻率，29.357/29.408MHZ CW為 RS10/11 RS12/13指標頻率29.350-505MHZ使用 UP 21.210-21.250MHZ U/C DOWN+8.2MHZ 29.410-450MHZ U/C指標29.4081/29.4543±600HZ CALL 21.230 USB TX RX29.430 USB±600HZ CW 21.1291MHZ RS12 DE BV2B AR UP可有29.454MHZ左右收到回答(±600HZ都卜勒頻率) DIG PEATER使用需知:TX加88.5HZ TONE(7116IC)最久30秒，但勿太久以免傳播不佳中途QSB OFF (先3-5秒台號一呼一試)PTT OFF待2-3秒即可收到回音，待回音完2秒再另一台TEST 兩台QSO得待完回音再PTT勿搶話或超越5秒為限免久等QSB而不知。馬尼拉29.54Tx/29.64Rx，北海道 29.55Tx/29.65Rx為即時中繼台。
FM
FM的優點聲音大小和信號強度無關靜音功能靈敏非常適於守聽SQ─>STAND BY 0.1uV 即可動作。可加 C.T.C.S.S連續式次音頻選頻靜音67.0-250.3HZ 38 GROUP/DTMF CODE 雙音複頻呼叫器資訊。感度現已可比 美SSB(比CW仍差點)，除感度臨界邊際，通常N/S比已不比SSB差，且遠近台訊號之語音不似SSB弱訊號音量 差異大，頻寬問題現也有NFM之規格化。語音傳真，不似SSB頻差100HZ即不易辨認，對頻差雜音忍受度佳。 輸出RF為連續恆定振幅非常適於做電波傳遞之損失值測定及實驗記錄，尤以S表值經SSG校正後接記錄器用雙 台，雙天線可測電波之偏極化，QSB QRP值!FM MODE 比SSB启耗能量SSB沒調制沒輸出，FM連續耗全功率 。佔頻寬SSB約3KHZ之頻寬現行FM約8-16KHZ寬。不能多人同時BK SSB MODE 可容兩人同時發仍可同時收 聽FM MODE 只要大台>10db(10倍)即完全吃掉弱信號。相位失真，FM MODE在強烈QSB或Es 傳播電波路徑 不穩時即完全無法解調複徑傳送時更是失真，SSB MODE容忍度較佳，(FM收音機在市區常聲音破掉，TV鬼影 ，即相位失真)。AM接收機頻率調偏即可解FM，(斜率檢波)FM接收機頻率調偏也可解AM(FM收音機+21.4假像 可收)。航空125.1-21.4=93.7±100-300KHZ可解收TPE CONTROT FM MODE 電子回路多已簡化ONE DRIP 化 ，如MC 3357 3361 3372成本低規格穩定製作容易，SQ,S表功能良好。可為NOISE SQ或S表靜音，即超音頻 放大整流或訊號強度打開SQ SCAN掃瞄監聽快速正確容易 200H/SEC。TX調變容易可直接由PLL頻率合成寬 頻VCO調制寬頻T/R或跳頻機容易做到，SSB多由中頻處理再變頻。PA AMP FM MODE 高效率C類放大容易， SSB得A類或B推挽RF晶體要線性增益才不失真。FM MODE CENTER中心正確掃瞄自動頻率中點。檢波頻寬 線性0F/MVNFM得注意以免失真，測試之SG MOD±12KHZ。
業餘短波收發機做29MHZ FM數位語音中繼器方法
本系統為用88.8HZ之C.T.C.S.S(連續次音頻編碼靜音系統),僅只對有88.5HZ之次音頻加碼訊號進行錄音,最久可 32秒。當訊號停止後2秒內即進行放音發射將錄音內容重播一次。因電波傳搬狀況若不良強烈衰落時,發射得愈 短愈佳每次約得3秒-5秒內,且待3-5秒再試,可數分鐘試數次(QSB週期可得數分鐘一次至一秒數次且差達30db)如 此較可恰於傳搬特性之低點檢知,提早知道狀況,且不致於自已發射連續太久,而因傳播狀況之衰落中斷,放音回來 跟自已信號干擾不自知(因PTT押下時無法接收),故建議若要連續錄音務必每數秒之語氣中斷處PTT停0.5-1秒內, 檢知是否PLAY BACK 回音,但勿太長超過0.5秒以免真的放音回來全省因有400KM距離,29MHZ除直接波之30- 50公里內可通訊外幾乎無電波路徑,(夏天白天有可能,Es層反射強QSB通300公里),然利用日本或菲港之語音存錄 可通全省各地,務必自已錄音後聽完自已回音,且留給對方錄音放音完後再自已錄音,若要查驗對方是否有使用可 每5秒輕按PTT約0.5秒看是否回音,若無即表示對方有人使用或傳搬路徑已不良。
88.5HZ之產生可用IC7116 D/A方式或音叉或455KHZ陶瓷諧振器再除法器除成88.5HZ,然注意頻率精度得在 ±1HZ之內且必為正弦波,且振幅要精確控制調整,太大則語音模糊,太小則無法正確保持接收靜音的檢知,由經驗 值大約用DEVIATION METER 調頻調制表測調,使88.5HZ約±0.75KHZ,而語音調制約±3.5KHZ之調制.即用接 收機可感到有交流聲(88.5HZ)但語音清晰即可,台北可直接試29.05MHZ(JA9/富山市)發射88.5HZ載波的功率可 自100W→10W→1W→0.1W減功率測試最小可通訊功率由回音的訊號雜音比或成功回音比例,可約略計算:當有 電波路徑時100-120db也就是1-10mW即可能通訊,平均約50% 2W就可勉強達到通聯.(去(93)年20mW通5台JA台)
*94.1.41:34UTC用10mW JN33NWR報告43/59(29.140MHZ)收JN3NWR≧40dbu
29.650MHZ R/29.55 Tx為JP8YCV.29.640MHZ R/29.540MHZ Tx為DX1HB 兩台分別位於北海道網走,菲律賓馬 尼拉為立即中繼全雙工非(DIGI PEATER)况現可用為29.03(JA8/北海道札記市)29.05(JA9/富山市) 29.07(JA7)29.09(JA1/橫濱市) 29.110(JA6/熊本縣)29.130(JA3/奈良JK3RLE)
29MHZ FM語音中繼器做電波傳搬試驗
主旨:利用自北海道至九州之固定數位語音中繼器了解並記錄電波傳播特性。
方法:利用語音合成器每數秒固定發射並用記錄器記錄回音的訊號電界強度,長期觀察試驗並記錄之。
設備:製做一組用TC6668及RAM電路可錄音32秒分成兩組一組約25秒於傳播狀況良好時記錄QSB 之長時間狀 況並且內容可順便解說,本試驗傳達本傳搬特性理念.一組約3-5秒僅含台號,地點,功率,天線條件,如 BV2AP Taipei Taiwan 2Watts G.P.ANT BV2 ALFA PAPA 一句3-5秒可試短時間取樣之連續傳搬狀況(後有附記 錄圖)。
用NE555製作一可3秒-120秒重複觸發語音合成器之定時延時電路,可隨意調設,(可考慮 用數位定時秒為單位數 字精確型)此電路可自動每10秒/30秒/60秒測試電波傳搬路徑,便於自動記錄。業餘短波無線電機(A)發射功率可 1W-100W連續調整10的2次方即20db之功率設定100倍差(B)接收信號強度指示錶輸出端子並用S.S.G (STANDARD SIGNAL GENERATOR)標定dbu值,製成一校正對照表(每年查驗一次即可)。
記錄器.可用傳統記錄紙型或P.C.,記錄器個人經驗以每公分/60秒即可(特殊狀況如記錄飛機干涉之杜小另值得每 公分/每秒)偏移度可10db/1公分或20db/1公分已夠用,太細不必要(因電離層傳播損失值約100-160db,而3db值差 一倍,100-160db即10的10次方至10的16次方)。利用P.C.則得加裝轉換之A/D及ROM界面,可用程式配合數個電 阻及OP做梯階波比較器即可。取樣速率每秒1-10次可也,然後QSB或多頻掃瞄監測時有必要得小心取樣免得失 真,一般接收頻率設定50mS後訊號才可穩定(AGC定數,QSB,MODE CW.SSB都有不同)。定時器,每天可固定於 日出後,29MHZ開始北海道低仰角可反射至仙台JA7東京JA1約8-9時抵JA3大阪後到午后傍晚又北回之自動開記 錄器及接收機,如此可免浪費紙張及節省電能和機件可用時限。
解析:29MHZ為電離層反射之上限,恰可日夜之變化明顯全年每日出現其規律變化,太陽黑子活動期及低點期也可 明確表現且自台灣往北經琉球、九州、四國、京阪至北海道全日本佈滿29MHZ FM愛好者且27MHZ全日本/印尼 南洋超過數十萬台24小時使用且大陸之10MHZ以下電台奇數次諧波大多在29MHZ附近,故形成了非常良好的環 境,以台灣為中心
(A)1000公里包含呂宋島北部、香港、上海、漢口、琉球夏天白天Es層可反射.信號強QSB(時強時弱)且50MHZ -100MHZ亦可通達京阪神、泰國、個人記錄黑子活動期夏天晨8時數度有通香港、琉球記錄,且於中午通過 BV6BW (93.7.10日4:45-5:25UTC),且信號強≧20db,同時香港VS6FQ 29.610也非常強,(恰好Es層位於100公里 上空可對南部及香港反射電波).另江、浙的軍用台訊號亦24HR可入感時,50MHZ的DX也常伴隨著1600-2500KM JA台。
(B)2000公里含九州、四國、韓國、北平、重慶、越南、婆羅州、民答那俄於夏季白天較易有電波路徑通常為 強QSB之Es層反射,曾有連續數小時對重慶29MHZ FM 良好通訊記錄(紙),冬天不容易靠F層反射達2000公里內 (因高仰角300公里上空電離層無法反射直接穿透,然太陽黑子活動期可說2000公里天天可通(夜間不易)由韓國或 九州電台的出現比可明確規納此現象:夏天白天通訊!
(C)3000公里含JA8、JA7京阪、滿州、蒙古、新彊、泰國、馬來西亞、印尼、新加坡、西里伯、新幾內亞,可說 2000-3000公里是29MHZ最易通達的地區,大約300公里上空的F電離層於白天都可約仰角10°左右的反射.自天 亮由地平面開始仰角上升日出約2小時後達穩定,於中午時分可得最大仰角,午后2-3時開始因陽光又開始斜射,日 照降低,仰角又漸漸降低,通達的距離由近往遠回去,於午后3-5時退回對JA的北海道4-6時退到馬來西亞(南側陽光 較強近赤道故仰角降低較慢延,且馬來西亞陽光時差偏西,故晚。北海道在台灣東北故早一小時照到陽光且有電台 可每天查驗)很多傳播特性因為無訊號電台或無時間而無法實測理論值點或解釋特例。
(D)當太陽黑子活動期1989-1992年幾乎每天清晨6-8時都可收到JA台對南,北美通訊,午后3-5時對歐洲通訊個人 用GP天線10W即有於早晨通加拿大、加州、南美之良好記錄,午后4時通達荷蘭,晚上6-10時通達德國西班牙,然 今年(94)開始太陽黑子減低可能再也不易DX,或許5-6年後較易RS10/12衛星此兩組衛星RS10/11係29.358指標 (29.407).RS12/13指標29.4081MHZ(29.454MHZ).每天出現兩族群差12小時.RS10/11現多為145.86-145.900R →29.36-29.400T中繼放出,RS12/13多為21.210-21.250收到USB/CW訊號後加8.2MHZ由29.410.29.450MHZ 中繼如此可於29.4081MHZ指標收到時同時查驗21MHZ之直接反射波或衛星經電離層穿透之狀況,甚或由頻率 變化或QSB狀況而知電離層之干擾狀況反射或穿透恰為地面反射之互補,當電離層可反射電波之仰角時外太空 1000公里上的衛星訊號將不易穿透,有一相關係數條件,且電離層之強電場可使電波偏轉導致極化性旋轉之法拉 弟效應亦可觀測印證衛星係每天定時出現由IT程式配合PC可精確知道各衛星位置另有AO系列在144/430MHZ /1.2GHZ更可配合29MHZ之RS10/12兩顆衛星再加上CB.29MHZ FM.電台諧波可非常容易解開電離層反射3-30 MHZ之規律性,每天有衛星訊號可做電離層的南北向斷層特性掃瞄。
註:(1)RS12衛星指標29.4081MHZ出現時頻率高約600HZ.最近時正確頻率遠離時頻率降低 約最大可減600MZ.(衛星速度每秒6-7公里.29NHZ波長10米600米÷10米=600HZ) (144MHZ波長2米故600-700米/2米≒3-3.5KHZ,430波長70公分 700米/70公分≒10KHZ故2米波段 ±3-3.5KHZ,430MHZ±10KHZ左右)
(2)RS12衛星可21.129-21.130MHZ TX CW 10-25組RS12 DE BV2B AR而由29.454MHZ收 到QSO狀況回音
(3)配合28.269MHZ VK8VF DARWIN CW指標(50.057MHZ)又日本DIGIPEATER和50.010MHZ JA2IGY 50.016,50.028,50.044,指標可更查驗RS12指標狀況而知電離層反射狀況條件.A016 437.05/WS18 437.104 LSB/L019 437.125 LSB/A021 145.987/F020 435.91/A023 125 435.175/FSK1200 LSB 21.105 LSB
調電離層可反射及將無法反射電波之臨界角狀況近年 來靠記錄器已重複清晰記錄多次(廣播電台之奇次諧波落於29MHZ附近者)發現消失前多半有強烈之偏波面旋轉 且信號強QSB 陣強弱規則變化且由快速轉慢振幅變大而後永不反射(時或有兩波重複第一次小第二次大,另用29 .05MHZ BV2VA DIGIPEATER測飛機反射狀況極相似有時QSB可達20-30db約100-1000倍的訊號強度,另用別 支天線同時記錄發現相位差但振幅差不多相同,相位甚或可恰好差90°即一台強時另一天線收到恰相反最弱(有 記錄波形圖為證),再則17790MHZ於兩年前測其無法反射多在午夜,甚至29.368MHZ也在10-12時(本地時間)深夜 才不能反射,最近1994.3.3 12:48 UTC即不再反射VOA 17790訊號,29.848MHZ也在傍晚6時許就無法反射。 29MHZ電離層反射觀測記錄得用S.S.G.校正且天線條件固定下長期每天記錄且得找妥
固定出現的固定信號且最好在電離層一次反射區內,如此方可得到11週年變化之電離層規律性及季節之差異。 通常小區域氣象不考慮,因僅及於地面數公里高且半徑不及百公里,而電波的反射為百公里之上空電離層且關鍵處 約在電波反射之中點附近,以台灣對日本東京的通訊其電波折返點約略在琉球北面的三百公里上空或一百公里上 空的Es層,F層,因此本地接收的經驗以VHF之76-110MHZ JA TV/FM訊號為例,本地天氣可為晴空萬里的大熱天 午后,亦可為烏雲密佈的傾盆大雨天早上,不過規律性仍是有的;多為夏天白天的日出6時後至傍晚7-8點前即陽光 照射300/100公里上空的電離層於夏季直射或太陽強暴發時夠強的UV?紫外線能量或宇宙能量產生時方有可能 反射30-100MHZ高頻率,有趣的是冬天是南北半球互換總有一邊是夏天即冬天亦有可能DX,可是高緯度太陽光斜 射故較不易,個人經驗於太陽黑子活動期發現50-100MHZ DX似乎合於夏天白天對日本韓國,而冬天晚天對香港, 馬來西亞有強烈訊號,尤以民國58年時秋冬幾乎傍晚日落天黑後香港91/94MHZ英語/奧語FM台即清晰入感如本 地電台,於清晨亦佳至約八時左右消失,此後數年仍是如此,然當太陽黑子衰落後就幾乎無此記錄,民國73年夏季 搬到萬華市區設備改良有於上午8時日本調頻9時多韓國AFNK FM入感,接著華北華中FM/TV入感,午后江西、 兩廣、貴州、四川、蘭州的90MHZ FM也於3-4時多入感,僅使用一般的FM接收機配簡易的2米長垂直無共振天 線經數年來再確認其傳搬路徑損失約地140-160db即約10的14-16次方左右功率比,用電壓表示約差10的7-8次 方左右,現今的接收機感度在1uV時多已可得10db(10倍)訊號雜音比,而1uV的10的7-8次方約即10-100V用發射 機天線50Ω換算約只要2-200W就可30-100MHZ之VHF DX3000公里通訊.29MHZ頻率低故幾乎全年每天隨日 照之消失或季節可輕易模擬50-100MHZ DX傳搬狀況而無需等11年且一年才數次DX的機率。故若有興趣VHF 的DX以50-100MHZ者得以29MHZ FM為指標以獲得足夠的精確資料.可說29MHZ傳搬狀況恰為50-100MHZ的 指引電波,平常都守聽在9.65/29.64.29.6/29.3/29.28/29.13/29.05的常用頻率當江、浙的國語信號出現或韓國/九 州、琉球的信號強烈飄入打開靜音時50-100MHZ的TV/FM信號也可收到了!另外50MHZ的指標信號也多可查收 到!50.110MHZ CW/USB 也可開始CQ CQ CQ DE BV......

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台北市業餘無線電促進會