Дачная ДВ-радиоэкспедиция RN3AUS 17-24 июня 2013  (KO85HA)

    Лето... Это благодатная пора для выезда загород, сбора ягод, грибов и других даров природы; сад-огород также тихо взывает - "полей меня, обработай землю". У детей каникулы, а у меня отпуск - поедем на дачу!
    В прошлые годы я брал с собой приемный ДВ-комплект: антенна MiniWhip, RX, кабели. Опыт показал, что летней ночью возможен прием на дальности порядка 2 тыс км, то есть в пределах одного ночного ионосферного скачка. В этот раз было решено наладить передающую ДВ-позицию и, используя в основном цифровые режимы Opera-32 и WSPR-15, поработать в эфире.
    По прибытии на место разворачиваем аппаратуру. Это проверенный временем и дальними дорогами нетбук Asus EeePC, возбудитель, усилитель мощности со встроенным БП и удлиняющая катушка. Катушка взята старая, намотанная еще 3 года назад тонким проводом на одном ведре. Все бы хорошо - и компактна, и диапазон изменения индуктивности большой, но вот сопротивление потерь по постоянному току великовато, целых 20 Ом. Сильно ли это скажется на эффективности передачи?


Чтобы можно было оперативно получать рапорты о приеме, с собой взят флэшка-модем от МТС. Оказалось, ситуация с интернетом в тех местах немного улучшилась и работать в сети через EDGE стало терпимо.
    Дачный участок находится в Калужской области, недалеко от Обнинска, за рекой Протвой. Раньше здесь был песчаный карьер; лет пятнадцать назад его забросили и отдали под участки. Так что домик стоит на дне огромной песчаной чаши, ниже ее краев, как будто в метеоритном кратере. В последние годы "кратер" стал быстро зарастать травой и кустарником. Грунт - толща песка; на территории участка есть тонкий слой привозной почвы. Грунтовые воды находятся на глубине 30 метров, туда просверлена скважина и установлен насос.
    Первый и самый важный вопрос - как в этих условиях организовать заземление? Провел измерения: воткнул в грунт два металлических электрода - шампуры - и измерил сопротивление. Между электродами метр с чем-то. На диапазоне 200 Ом показаний нет! Переключаемся на 2 кОм. Вот и сопротивление - около 700 Ом! Меняем полярность - примерно то же самое. Пожалуй, основным источником потерь будет именно заземление...
    Возникла мысль - а не использовать ли такое свойство грунта во благо, установив "ground dipole"? В прошлом году на прием такой вариант показал себя превосходно, особенно на СДВ. Провода у меня есть достаточное количество, но как настроить такую антенну в резонанс? К сожалению, подходящего КПЕ нет.
    Одно соображение все же  заставило отказаться от земляной антенны. Осматривая участок, обнаружил проходящую по всей его длине металлическую трубу не действующего поселкового водопровода. Эта труба, правда, никуда не подключена (несколько лет назад поселковая водокачка была демонтирована, а магистральные трубы срезаны), но представим, как потекут токи нашей земляной антенны? Они, вместо того, чтобы опустившись до уровня подземных вод образовать "виртуальную" петлю большой площади, устремятся как раз по поверхности вдоль этой трубы и петля получится малюсенькая и лежащая на поверхности горизонтально. Нет, такой вариант не годится.
    Решил использовать упомянутую трубу в качестве одного из заземлителей, а антенну ставить классическую, Г-образную, с катушкой-вариометром. Как закрепить антенну? На участке есть две возвышенные точки. Это сам домик, тут мы можем получить метров 4-5 высоты подвеса, и сарай в противоположном конце участка. Еще в прошлые годы у сарайчика установлен шест с метелочной антенной на нем (проверял идею, что метелочная антенна является инжектором восходящего потока ионов). Здесь получим также около 4 м высоты. Делать нечего, попробуем натянуть полотно. У меня есть 50 метров провода. Нужны высоковольтные изоляторы -  я уже имею негативный опыт, когда обычных "орешков" и капроновых оттяжек было недостаточно - в дождливую погоду ВЧ-ток шел по влаге и пережигал оттяжки, полотно падало. Поискав, нашел пластиковую трубку, из нее и сделал простейшие изоляторы, благо стояла сухая погода.

Оттяжки опять же из капроновой веревки. Узлы завязываем самые древние и надежные - "булинь". Их еще использовали древнеегипетские мореплаватели.
Размеры участка (6 соток) позволяют иметь горизонтальную часть не более 20 метров. Решил сложить имеющийся кусок провода вдвое, растянув горизонтальную часть в виде треугольника, используя вспомогательный деревянный шест.

Дальний конец идет к мачте на сарае рядом со скворечником. Снижение идет двойным проводом в окошко каморки, где стоит передатчик. Туда же заведено заземление - водопроводная труба зачищена, на нее наложен хомут и зажат провод-заземлитель. Одно плохо, труба идет в основном по поверхности, лишь местами присыпана землей. Накануне был дождик, земля еще влажная.
    Надежда на успешный прием моих передач очень не велика, разве что Роман RW3ADB и Андрей RN3AGC примут, благо они не далеко, в пределах 150 км. Включаю передатчик и пытаюсь настроить антенну в резонанс. Есть! Примерно в среднем положении вариометра, что соответствует индуктивности в 5 мГн. Подбираю положение переключателя отводов выходного трансформатора с целью достижения максимума тока антенны. На максимальном отводе ток антенны едва достигает трети шкалы, это не более 0,3 А. Слабенько.
    Начинаю "вещать", дав анонс в Опере. Часы компьютера синхронизированы, благодаря Орбитрону, запущенному именно для этой цели. Интернет ползет медленно, но работать можно. Запускаю "мультибекон": ОР-32, затем WSPR-15 и так поочередно. Приходит первый спот!
2013-06-17 21:00      RN3AUS      0.137612      -19      0      KO85      0.1      RN3AGC      KO85sv      59      38
Начало положено.
  Решил несколько изменить согласование с антенной. У меня со собой автотрансформатор на ферритовом кольце. Подключаю его между передатчиком и антенной как повышающий. Ток потребления существенно возрастает, но это косвенный и часто неверный показатель - подводимая мощность делится между потерями в выходном каскаде и нагрузкой; часто можно сделать так, что потребление будет огромным, а ток нагрузки небольшим. К сожалению, индикатор тока антенны при работе на автотрансформатор уходит в зашкал, объективно измерить ток антенны не удается. Сила свечения неонки вроде бы несколько возросла... (Потом от автотрансформатора отказался - судя по грабберу Андрея AGC, что с ним (с автотрансформатором), что без него сигнал был порядка +10 дБ над шумом в 3 сек окне. Так что стал работать напрямую с выхода передатчика - и ток антенны ясно виден, и потерь меньше).
    Ночь 18 июня приносит удивительный результат: мой сигнал неплохо принимается RD4HU, 948 км!!
2013-06-18 21:45      RN3AUS      0.137611      -32      0      KO85      0.1      RW3ADB      KO85ro      34      66
 2013-06-18 21:45      RN3AUS      0.137611      -33      0      KO85      0.1      RD4HU      LO52hs      938      103
2013-06-18 20:45      RN3AUS      0.137611      -32      0      KO85      0.1      RW3ADB      KO85ro      34      66
 2013-06-18 20:45      RN3AUS      0.137611      -22      0      KO85      0.1      RN3AGC      KO85sv      59      38
 2013-06-18 19:45      RN3AUS      0.137611      -31      0      KO85      0.1      RD4HU      LO52hs      938      103
 2013-06-18 19:45      RN3AUS      0.137611      -31      0      KO85      0.1      RW3ADB      KO85ro      34      66
 2013-06-18 19:45      RN3AUS      0.137612      -19      0      KO85      0.1      RN3AGC      KO85sv      59      38

21:38    136 RN3AUS de RD4HU Op32 948 km -37 dB in Samara with 0.01w + invL
21:38    136 RN3AUS de RW3ADB Op32 84 km -34 dB in Moscow KO85ro with 0.01w + invL
21:38    136 RN3AUS de RN3AGC Op32 113 km -25 dB in Moscow with 0.01w + invL 
20:38    136 RN3AUS de RD4HU Op32 948 km -35 dB in Samara
20:38    136 RN3AUS de RN3AGC Op32 113 km -24 dB in Moscow with 0.01w + invL
20:38    136 RN3AUS de RW3ADB Op32 84 km -34 dB in Moscow KO85ro with 0.01w + invL
19:38    136 RN3AUS de RW3ADB Op32 84 km -36 dB in Moscow KO85ro with 0.01w + invL
19:38    136 RN3AUS de RN3AGC Op32 113 km -23 dB in Moscow with 0.01w + invL
Удивительно даже.
На следующий день, обнаружив деревянный шест, закрепляю его на балконе домика, что позволяет увеличить высоту подвеса антенны еще метра на два. Теперь это 6 метров. Дальний конец остался на высоте 4 метра. Форма полотна также изменена - между проводниками вставлены две реечки, получилось похоже на классическую "T-Marconi", только в Г-варианте:

Домик с мачтой и антенной стал похож на корабль :)
    Однако чувствовалось, что основным источником потерь является заземление. Проложил вдоль участка еще один провод и подключил его к железному решетчатому забору на его (участка) дальнем конце. Все-таки там трубы, забитые в грунт на метр. Это дало сразу увеличение антенного тока в полтора раза. Кроме того, подключено два более коротких провода к земляным электродам-шампурам, улучшен контакт с грунтом водопроводной трубы. Дождей в эти дни не было, наблюдается постоянный сильный сухой ветер. Земля на огороде высохла и потрескалась.
    Ночью периодически выхожу во двор. Вечерние сумерки почти сразу сменяются рассветом, в полчетвертого утра уже начинает светать, собственно ночи нет - небосвод подсвечен с одного края и эта подсветка перемещается от точки захода к точке восхода Солнца. Две ночи подряд наблюдались интенсивные серебристые облака, что (случайно ли?) совпало с началом геомагнитных возмущений (фотография сделана примерно в 2 часа ночи 21 июня).

Провел забавный, понравившийся домашним, опыт: встал под антенной, взяв в руки энергосберегающую лампочку... До проводов антенны метра два...

Посмотрим, как менялась геомагнитная активность в эти дни:


    Конструкция системы заземления стала напоминать методы создания искусственной земли в антеннах Бевереджа, когда их приходится устанавливать над кровлей. Помните? Ротхаммель рекомендует проложить под полотном антенны два-три земляных провода. То же имеет место и у меня: по полотном по земле, параллельно ему, лежит провод, идущий к дальнему забору, и сама труба водопровода. Возможно, токи смещения стали замыкаться на эти "радиалы"?   
    К сожалению, в дни летнего солнцестояния совсем немного любительских станций вели наблюдения в ДВ-диапазоне. Очаги активности находились в нашей стране (в UA3, 4 и 0), GB и DL. Вся Восточная Европа была пуста - ни одной станции! Поэтому единственным удаленным корреспондентом для меня являлся RD4HU, успешно и с неожиданно хорошим уровнем принимавший мои передачи, когда этому не препятствовала гроза.
Лучшие по уровню декоды за все время были следующими:
Opera-32
23/06/2013   20:06    136 RN3AUS de RV3APM Op32 206 km -22 dB in nr Moscow with 0.01w + invL
21/06/2013   23:08    136 RN3AUS de RD4HU Op32  948 km -29 dB in Samara
21/06/2013   23:08    136 RN3AUS de RN3AGC Op32 113 km -21 dB in Moscow with 0.01w + invL
22/06/2013   21:36    136 RN3AUS de RW3ADB Op32 84 km -31 dB in Moscow KO85ro with 0.01w + invL

WSPR-15
2013-06-21 23:15      RN3AUS      0.137612      -18      0      KO85      0.1      RN3AGC      KO85sv      59      38

2013-06-22 21:45      RN3AUS      0.137611      -27      0      KO85      0.1      RW3ADB      KO85ro      34      66
2013-06-18 19:45      RN3AUS      0.137611      -31      0      KO85      0.1      RD4HU      LO52hs      938      103

Что не удалось: была надежда, что сигнал долетит до Европы в лице Маркуса DF6NM, у которого работает когеррентный корреляционный приемник OP-32. На первый взгляд, это казалось возможным, хотя бы на пределе возможности декодера. Но... Этого не случилось. Возможно, в том числе из-за того, что я нахожусь в песчаной котловине и излучение по малыми углами к горизонту для меня закрыто. То есть покрыть 2 тыс км одним скачком не могу, а за два скачка поглощение сильно увеличивается.

Итоги:
    - как видим, со скромной аппаратурой (200-250 Вт подводимой, а излучаемой... милливат 20 наверное), низко подвешенной антенной и плохой землей в период летнего солнцестояния возможны уверенные радиосвязи в ДВ-диапазоне на дальность порядка 1000 км, а возможно и несколько больше, что не удалось проверить из-за отсутствия корреспондентов.
    - методом улучшения качества заземления, если невозможна глубокая забивка труб/штырей, является прокладка искусственной земли-радиалов и увеличение (до 3-х - 4-х) точек неглубокого заземления. Дальнейшее увеличение количества малых заземлителей существенно картину не улучшает, что и понятно: 1/R = 1/r1 + 1/r2 + ... То есть пусть один заземлитель дает сопротивление 100 Ом. Тогда два дадут 50 Ом (в два раза лучше!), три - 33 Ом, четыре - 25 Ом... Улучшение замедляется.

Ну и главный итог - удалось поработать на ДВ, позаниматься на свежем воздухе любимым делом, видеть красоты закатов и полуночных сияний, наблюдать бесшумные сумеречные полеты сов, запускать с детьми воздушного змея....



А вот "крокодил Солнце в небе проглотил":


Спасибо всем коллегам, бывшим на приеме: ваша активность собственно и позволила провести с пользой дни этой мини-экспедиции!

73!