AIRSCATTER : QSO in MICROONDE via riflessione da aereo Su gentile concessione di DF9IC IK2OFO ROBERTO

Indice. Un po di teoria Osservazione dei beacons (DF9IC) Esperienze di QSO Airplane tracking con ADS-B Prove di propagazione (DF9IC) Conclusioni Congressino Microonde 2007 IK2OFO ROBERTO

Riflessione o scatter? Riflessione: Scatter: In uno specchio: l‘angolo di incidenza=angolo di riflessione La zona riflettente deve essere: grande – liscia – piana Scatter: Principalmente omnidirezionale ( correlato alla potenza ) Da un punto di una superficie ruvida o da più particelle e. g. dish reflector e. g. moon (EME) e. g. rain (RS) Congressino Microonde 2007 IK2OFO ROBERTO

Geometria del DX via airscatter Gli aereoplani più grandi volano ad un‘altezza di circa 12.000 metri(30.000 - 40.000 ft) L‘aereo è vicino all‘orizzonte per un range ampio della rotta (con elevazione molto bassa ..0...5°) L‘angolo di incidenza migliore per l‘airscatter si aggira sui 3° Congressino Microonde 2007 IK2OFO ROBERTO

Distanza massima utilizzabile... La distanza massima utile con un aereo nella giusta posizione rispetto ai corrispondenti compresa la rifrazione nell'atmosfera è di circa 900/1000 Km. QSO in 1296 e a 2320 fino agli 800 km sono ripetibili con buona probabilità di successo Congressino Microonde 2007 IK2OFO ROBERTO

Geometry of DX via airplane Top View Congressino Microonde 2007 IK2OFO ROBERTO

Analisi del percorso Reflection: Airscatter : con A : area effettiva di riflessione s : area di intersezione delle tratte radio Example: d1 = d2 = 390 km, f = 1296 MHz, gTX = 32 dBi, PTX = 51 dBm, gRX = 24 dBi, PRX = -130 dBm risultano A = 2.7 m2 s = 25 km2 Dati DF9IC Congressino Microonde 2007 IK2OFO ROBERTO

Durata ed effetto doppler Velocità dell‘aereo = 900 km/h = 15 km/min La durata tipica della riflessione varia da cinque secondi a cinque minuti a secondo della rotta Lo spostamento di frequenza (Doppler) si presenta a causa della differenza di velocità del velivolo rispetto la perpendicolare di entrambe le stazioni. Il Doppler è differente anche per lo stesso aereo e dipende dalla rotta. Congressino Microonde 2007 IK2OFO ROBERTO

Quali sono le frequenze migliori? L‘attenuazione di tratta è correlata alla frequenza A favore delle frequenze più basse : Larga apertura di fascio delle antenne La curvatura degli aerei riflettenti incide meno Lo stato dell‘angolo (incidente=riflesso) è meno rigoroso Potenze disponibili più alte ( reperibilità finali QRO) A favore delle frequenze più alte : Maggior guadagno di antenna Conclusioni: ottima opportunità per dx in microonde! Congressino Microonde 2007 IK2OFO ROBERTO

Observations on beacons (DF9IC) Use of SPECTRAN or similar programs for audio analysis (spectrogram, waterfall display) Airplane reflection is Doppler-shifted; frequency depends on its speed relative to both stations Example: GB3MHL/B 1296.830 at DF9IC d = 630 km Congressino Microonde 2007 IK2OFO ROBERTO

Observations on beacons (DF9IC) Even on local signals you can often see airplane reflected spurs below the main signal Doppler shift changes fast when airplane is close to one of the stations Example: DB0KI/B 1296.840 at DF9IC d = 263 km Airplane reflections Direct signal Congressino Microonde 2007 IK2OFO ROBERTO

Experience from QSOs (DF9IC ) TX RX TX ON4IY 1296 MHz 750 mW 360 km recorded in NAC May 2006 (each red tick is 10 seconds): just readable in CW in the peak Congressino Microonde 2007 IK2OFO ROBERTO

Experience from QSOs (DF9IC) RX TX RX OZ2LD 1296 MHz 688 km recorded in NAC May 2006 (each red tick is 10 seconds): end of QSO Congressino Microonde 2007 IK2OFO ROBERTO

Experience from QSOs (DF9IC) RX TX RX TX RX DL7VTX 1296 MHz 528 km recorded in NAC May 2006 (each red tick is 10 seconds): end of QSO Congressino Microonde 2007 IK2OFO ROBERTO

QSO Airscatter di IQ1KW 1296 MHz : ODX IQ1KW-OL7M ssb 943 km 2 QSO IQ1KW-OK2KJT cw 984 KM 1 QSO 2320 MHz: ODX IQ1KW-OM0C 918 KM cw 1 QSO new one IQ1KW-OK5Z 863 KM ssb 2 QSO new one Abbiamo in log circa 30 QSO airscatter con qrb fino oltre i 900 km fatti negli ultimi due anni. Congressino Microonde 2007 IK2OFO ROBERTO

IL TRAFFICO AEREO E’ AUMENTATO DEL 130 % NEGLI ULTIMI TRE ANNI (Enac) Congressino Microonde 2007 IK2OFO ROBERTO

Come sfruttare questa opportunità? Domande: Sarebbe interessante conoscere la posizione degli aerei in tempo reale Quando un aereoplano sarà là dove io ho bisogno?? :-))) ) Soluzioni: Esperienza dai precenti QSO e ascolti Lista delle partenze dagli aereoporti acquisibili via Internet Tracking e posizione degli aereomobili in tempo reale Congressino Microonde 2007 IK2OFO ROBERTO

Airplane tracking ADS-B: cos‘é? ADS-B (automatic dependence surveillance - broadcast mode) è un protocollo di dati per la trasmissione delle informazioni sulla condizione degli aeroplani ADS-B i dati di posizione sono trasmessi da molti aereoplani con un trasponder alla frequenza di 1090 MHz con 1 Mbit/s in ASK Queste informazioni non sono criptate(!!) e sono quindi di libera ricezione Congressino Microonde 2007 IK2OFO ROBERTO

Airplane tracking with ADS-B Dal 2005 è in commercio un ricevitore amatoriale ADS-B della Kinetic Avionics (UK) Congressino Microonde 2007 IK2OFO ROBERTO

Airplane tracking with ADS-B Il SBS-1 è un RX con il software per il real-time tracking in ADS-B degli aereoplani equipaggiati (posizione GPS , velocità ,altezza dal suolo, etc.) Circa il 50% degli aereomobili ne sono equipaggiati (2006) Compagnie europee 80%. I dati sono visualizzabili su una mappa La ricezione è limitata solo dalla portata dei sistemi di antenna Limite: quando la frequenza è sovraccarica i dati degli aereomobili più distanti vengono coperti da quelli più vicini. Congressino Microonde 2007 IK2OFO ROBERTO

Airplane tracking con ADS-B Ricezione con antenna omnidirezionale Congressino Microonde 2007 IK2OFO ROBERTO

Airplane tracking with ADS-B Ricezione con antenna a pannello 120° Congressino Microonde 2007 IK2OFO ROBERTO

Airplane tracking with ADS-B Ricezione con 1.2 m dish e 1090 feed Congressino Microonde 2007 IK2OFO ROBERTO

A propagation test on 1296 MHz On 23rd Oct. 2005 we did a test >1h between SK7MW and DF9IC on 1296 MHz (777 km) SK7MW transmits dots with 2x2C39 and 4.5 m dish SK7MW 4.5 m dish Congressino Microonde 2007 IK2OFO ROBERTO

A propagation test on 1296 MHz DF9IC receives with 4x35 Ele Yagi and RX AGC off Airplanes were tracked at DF9IC on 1090 MHz with ADS-B RX on a 1.2 m dish DF9IC 4x35 El Congressino Microonde 2007 IK2OFO ROBERTO

A propagation test on 1296 MHz During this time about 7 major airplane reflections could be observed Audio voltage from the RX with AGC off: Congressino Microonde 2007 IK2OFO ROBERTO

A propagation test on 1296 MHz Some reflections could be correlated with airplanes passing the „midway“ area SAS Scandinavian Airlines SK 1606 Zürich to Stockholm FL380 SN Brussels Airline DAT 2556 ENE to WNW FL320 Hapag Lloyd Express HLX 3129 Berlin-Tegel to Köln FL340 Air France AFR 2535 ENE to WNW FL340 Ryan Air RYR 2336 London Stansted to Posen FL370 Iberia IBE 3547 Berlin-Tegel to Madrid FL330 Congressino Microonde 2007 IK2OFO ROBERTO

A propagation test on 1296 MHz Ottima riflessione per SAS SK 1606 Stava volando esattamente lungo la tratta del percorso del QSO „midway“ Congressino Microonde 2007 IK2OFO ROBERTO

Conclusioni Sono QSO con riflessione diretta dell‘aereoplano senza scatter e sono caratterizzati dall‘effetto Doppler. (rit RX) Vengono fatti QSO a 1296 MHz e a 2320 MHz fino alla distanza di 800-1.000 km da stazioni ben attrezzate. Sono necessarie brevi CQ e QSO rapidi, utile la chat ON4KST Gli aerei in transito lungo la tratta diretta del QSO sono i migliori ADS-B: sarebbe interessante disporre in Internet di una rete di stazioni con i dati di posizione in tempo reale Sui 5.7 e a 10 GHz con alte potenze ( TWT )? Congressino Microonde 2007 IK2OFO ROBERTO

E aproposito di Troposcatter? Non c’è solo il Monte Giogo….. Congressino Microonde 2007 IK2OFO ROBERTO

Audio qso troposcatter IQ1KW ricevuto da OK2KKW Qrb 777 km (TNX OK1TEH) Congressino Microonde 2007 IK2OFO ROBERTO