Новости LF/VLF/ULF/SLF/ELF > VLF (ОНЧ — очень низкие частоты) диапазон с частотами от 3 до 30 кГц
DL3JMM
rn3aus:
--- Цитата: rw3adb от 08 Декабрь 2022, 02:38:55 ---Что писал Пауль по поводу места приема и приемной установки?
--- Конец цитаты ---
Подробности находятся здесь: https://ildn.in/about.php
Приемники, их 10 штук, установлены в различных пунктах Индии и входят в состав ILDN (Indian Lightning Detection Network).
--- Цитировать ---The receivers
The ILDN base unit: a signal processor, Internet interface, isolated
signal interface and power supply for the active antenna.Complete kit of parts for an ILDN installation.Active antenna installing into the base of the antenna tube. Some key components are field-replaceable.A prototype antenna during one of the many long field trials..
ILDN's VLF E-field receivers are general purpose, broad band, wide dynamic range, and very linear. Equivalent system noise density is below 100nV/m/root(Hz) from 2kHz to 48kHz and down to 20nV/m/root(Hz) for most of that range.
The receiver is in two parts - an Active Antenna supported by a Base Unit. Floating DC power uplink and balanced signal downlink are each galvanically isolated at both ends of their connecting cat5 twisted pairs. The result is excellent isolation of the antenna's local ground reference.
Received signals are GPS timestamped, cleaned with an adaptive notch filter to remove most powerline interference, and then equalised to compensate for end-to-end (E-field to data file) system response, delivering a flat phase and amplitude response and zero group delay from 400Hz to 48kHz and scaled to a unit amplitude of 300mV/m field strength.
The embedded operating system (Linux) is set up to provide a platform for ad hoc data collection for research projects, potentially supporting many fields - climate, meteorology, geophysics, ionosphere and magnetosphere studies, and the broad field of space weather. Precision measurements of the VLF E-field can provide useful observational support in all of these areas.
--- Конец цитаты ---
rn3aus:
Маркус DF6NM приводит интересные вычисления, касающиеся свойств антенн типа "ground dipole" или "ground loop". На какую глубину проникает ВЧ-ток, распространяясь сквозь грунт между электродами?
--- Цитировать ---esterday and today, I sent two long dashes on 8270.0025 Hz with 10 µW radiated power, which is the limit of my small antenna. Comparing signal strength in Todmorden, it turned out that the daytime idle carrier from DL3JMM was about 7 dB stronger than mine, at similar distance and time of day. This indicates that his earth antenna radiated around 50 µW (EMRP) with 6 watts TX output, and 2.5 mW during the EbNaut transmissions with full 300 watts.
From that, we can try to calculate the ground loop area and the depth of the return current. Bernd said that he had 2.5 A antenna current, giving a radiation resistance
Rrad = EMRP / i^2 = 0.4 milliohms.
If the same current had been sent to a Marconi antenna, this would correspond to an effective height of 18 m.
For a magnetic loop of area A above earth (or immediately under the surface), the formula is
Rrad = 62299 ohm * A^2 / lambda^4,
so we get
A = (0.0004/62299)^0.5 * 36276^2 = 105400 m^2.
Assuming that Bernd's earth antenna is 700 m long, we arrive at a return current depth
d = 150 m.
A couple of years ago, a similar estimate for the DK7FC earth antenna produced a d = 110 m. So both are not shallow at all - but is that plausible?
For homogeneous conductive ground, the effective current depth is the skin depth divided by sqrt(2). So we can calculate a minimum resistivity (rho) of the rock beneath Bernd's wire:
d_skin = sqrt (rho/µ0/pi/f) = sqrt(2) * d,
rho = µ0 * omega * d^2 = 1.257e-6 * 2pi 8270 * 150^2 = 1470 ohm m,
which seems to be well in the ballpark of published rock resistivities.
73, Markus
--- Конец цитаты ---
Итак вычисления дают усредненную глубину протекания тока 150 м для антенны DL3JMM длиной 700 м и 100 м для антенны DK7FC длиной 1200 м. Напомню, что, насколько я помню, у DL3JMM антенна идет через холм и электроды забиты по разным сторонам у подножия этого холма (возможно, я ошибаюсь. Если Маркус читает это сообщение, он может меня поправить). У Стефана DK7FC антенна располагалась наклонно по склону возвышенности, в качестве заземлителей были придорожные отбойники вверху и внизу этого горного склона. Местность и в том и другом случае лесистая.
В 2020 году и мне посчастливилось целый летний сезон эксплуатировать похожую антенну, значительно меньших размеров, всего 140 метров. Измерения и вычисления дали среднюю глубину протекания тока 28 метров (https://136.su/index.php/topic,498.msg28224.html#msg28224) , что довольно точно совпало с глубиной залегания водоносного слоя в этих местах (глубина моей скважины на участке 30 метров).
Подвел статистику своих наблюдений:
09 Nov 09:30 S/N=17,2 dB in 59,5 uHz Eb/No=1.9 dB PH=30,30,0,0 [DX-VLF]
09 Nov 21:30 S/N=22,6 dB in 59,5 uHz Eb/No=6.9 dB PH=180,180,180,180 [DX-VLF]
29 Nov 21:00 S/N=27,1 dB in 71,8 uHz Eb/No=13.6 dB PH=0,0,0,0 [3JMM] *
30 Nov 21:00 S/N=16,7 dB in 71,8 uHz Eb/No= 3.1 dB PH=0,0,0,0 [3JMM]
05 Dec 20:00 S/N=20,63 dB in 71,8 uHz Eb/No=7.0 dB PH=180,180,180,180 [PAUL]
06 Dec 20:00 S/N=20,68 dB in 71,8 uHz Eb/No=7.1 dB PH=-30,0,0,30 [PAUL]
07 Dec 20:00 S/N=21,71 dB in 71,8 uHz Eb/No=8.1 dB PH=150,150,180,180 [PAUL]
Как видно, 29 ноября случилось что-то необыкновенное, так как отношение сигнал-шум в эту ночь было более чем на 6 дБ лучше, чем в среднем в другие дни.
Маркус приводит значение своей излучаемой мощности 10 мкВт. У DL3JMM мощность составила 2,5 мВт, что дает выигрыш 23.9 дБ. Смог бы я принять сигнал Маркуса DF6NM?
Если взять условия последних трех дней эксперимента 05-07 декабря, при тех же параметрах сигнала среднее отношение сигнал-шум у меня составило бы -3.2 дБ в 71.8 мкГц.
Посмотрим, что дает онлайн калькулятор: http://abelian.org/ebnaut/calc.php?sndb=-3.9&snbws=&snmps=13928&code=8K19&sp=90&crc=16&nc=1&submit=Calculate
Нет, при таких условиях сигнал будет слишком глубоко в шумах, EbNo<-8 дБ. Принять не получится.
Возмем день с наилучшими наблюдавшимися условиям 29 ноября: S/N=27,1 dB in 71.8 uHz. После вычитания разности мощностей получим S/N=3,2 dB in 71.8 uHz.
Смотрим калькулятор: http://abelian.org/ebnaut/calc.php?sndb=3.2&snbws=&snmps=13928&code=16K21&sp=60&crc=16&nc=1&submit=Calculate
А вот теперь прием был бы возможен! Длительность передачи 11 часов 12 минут, это реально зимней ночью, Eb/No=0.26 dB - достаточно для декодирования...
Таким образом мне нужно как-то еще улучшить прием или ждать особенно благоприятных условий, и тогда связь с Маркусом могла бы состояться!
rw3adb:
--- Цитата: rn3aus от 08 Декабрь 2022, 20:59:38 ---Подробности находятся здесь: https://ildn.in/about.php
Приемники, их 10 штук, установлены в различных пунктах Индии и входят в состав ILDN (Indian Lightning Detection Network).
--- Конец цитаты ---
Спасибо, Саша!
Удивительное дело...
Этих приемников где только нет.. если нет грозы и помех - то можно использовать для экспериментов получается?
--- Цитата: rn3aus от 11 Декабрь 2022, 14:25:04 ---Маркус DF6NM приводит интересные вычисления, касающиеся свойств антенн типа "ground dipole" или "ground loop". На какую глубину проникает ВЧ-ток, распространяясь сквозь грунт между электродами?
--- Конец цитаты ---
Ща кину ссылку в тему про земляную антенну... Там это будет полезно.
rn3aus:
--- Цитата: rw3adb от 14 Декабрь 2022, 23:31:41 ---можно использовать для экспериментов
--- Конец цитаты ---
Можно было бы, если к ним доступ иметь. Каждому его не дают...
Судя по всему Paul Nicholson плотно участвовал в конструировании этих приёмников и в создании сети наблюдения в целом, по этому у него есть доступ в систему.
rw3adb:
--- Цитата: rn3aus от 14 Декабрь 2022, 23:57:03 ---
--- Цитата: rw3adb от 14 Декабрь 2022, 23:31:41 ---можно использовать для экспериментов
--- Конец цитаты ---
Можно было бы, если к ним доступ иметь. Каждому его не дают...
Судя по всему Paul Nicholson плотно участвовал в конструировании этих приёмников и в создании сети наблюдения в целом, по этому у него есть доступ в систему.
--- Конец цитаты ---
Видимо да...
Ну, у нас Коля КК только этим вопросом занимается как-то...
Навигация
Перейти к полной версии