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台灣無線電俱樂部 TAIWAN RADIO CLUB ( TRC )

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HF 20米波段與南美QSO問題請教

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  • TA的每日心情
    開心
    3 天前
  • 簽到天數: 998 天

    [LV.10]以壇為家III

    發表於 2020-11-9 09:47:01 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
    本帖最後由 neonchang 於 2020-12-1 10:13 編輯

    近期假日與亞洲鄰近國家進行SSB QSO,約莫下午16:00~18:00(台灣時間)左右,遇到呼號是PY開頭的,藉由QRZ網站查詢結果是巴西的電台(DX電台啊!),當時使用VDP天線通聯,我接收58,對方接收56,但因為信號不佳導致對方無法辨識我的呼號中Bravo與Papa混淆重複多次,後續傳播衰弱關係沒有完成QSO。

    有了前次經驗,上週末下午大約的時間帶,又收到PY開頭呼號電台在呼叫亞洲與太平洋地區電台,這次改用GP天線(果然是DX的好物)這次我接收59,對方回報58,也順利完成QSO,準備寄送QSL卡中。(郵局公告:疫情之故,暫停收取寄往巴西的航空郵件,真是殘念@11/28)

    想請教 版上OM先進,先前在網站爬文得知電離層狀況夏日傳播狀況相對秋冬較佳,這是因為南半球的傳播條件較佳的緣故?還是運氣比較好的關係?煩請有經驗的OM賜教,謝謝!
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  • TA的每日心情
    奮鬥
    2021-1-5 22:45
  • 簽到天數: 240 天

    [LV.8]以壇為家I

    發表於 2020-11-9 11:08:34 | 顯示全部樓層
    上週六約莫傍晚時間在戶外QRP野架,也順利用短縮GP與巴西電台通聯~

    以前有跟先進OM詢問,如果有指向型天線,在冬季可以用長路徑指向南半球,效果會比透過北半球的短路徑更加!

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  • TA的每日心情
    開心
    3 天前
  • 簽到天數: 998 天

    [LV.10]以壇為家III

     樓主| 發表於 2020-11-9 16:47:27 | 顯示全部樓層
    cy804 發表於 2020-11-9 11:08
    上週六約莫傍晚時間在戶外QRP野架,也順利用短縮GP與巴西電台通聯~

    以前有跟先進OM詢問,如果有指向型天線 ...

    謝謝OM回覆,原來如此,那麼冬季上線就可以尋找與發掘來自於南半球的DX電台了,謝謝!
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  • TA的每日心情
    開心
    2012-2-12 00:01
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    [LV.1]初來乍到

    發表於 2020-11-15 19:39:02 | 顯示全部樓層
    本帖最後由 bv3fg 於 2020-11-20 01:24 編輯

    恭禧你,新的國家、區域進帳,都是另人興奮的。

    有運氣也有時機正確的部份。

    運氣的部份:台灣時間 16~18點,對應南美洲為 03(西岸) ~ 07點 (東岸),與你通訊的對象要嘛徹夜未眠,要嘛特別早起,這種人比例已經很少,而每個人電台效率、熱衷的頻段、模式不同,再加上此時南美電台可能將注意力放在15米以上對歐洲的通訊,七折八扣下來,此時在20米通到南美電台算是好運氣。

    時機正確的部份:

    1. Solar Cycle 24 落底,cycle 25 似乎要開始了:

    1 Year SFI

    1 Year SFI


    看這張 SFI (Solar Flux Index) 的圖 ,取自 https://www.solen.info/solar/
    過去一年平均為70,最近跳到快90,90天均線也在11月初有明顯上翹。太陽黑子數過去一年不超過10,最近上升到25, 26。所以11月上半月狀況明顯是比以前好。太陽的狀況會一小波一小波變化,後續持續觀察是否一波波往上走。

    再來看這張 2020/11/14 UTC 0900 (本地1700) 的 3000km MUF Map (取自 http://www.spacew.com/www/realtime.php )

    MUF Map

    MUF Map


    由於電離層一次彈跳約3000~4000km,此圖是用來判斷電離層中途反射點最高可反射的頻率,例如台灣到北海道約 3000km,中途點大約在鹿兒島,電離層可反射頻率約25MHz(線太密,看不清楚),即低於25MHz 應該可以通訊 (如果是在日照區,先不考慮電離層 D 層會吃掉低頻電波的問題)。
    圖中淺灰色線為日夜交接線,太陽符號在非洲馬達加斯加西側,此地為正午,與太陽同側為日照區,另一側為夜晚。深灰色線為太陽低於地平線12度,這兩條線所夾的區域稱為 Gray Zone,此區域電離層 D 層因為沒有日照而很快消失,但是 F 層卻還有太陽照射而維持高濃度,所以信號不會被 D 層衰減又有極佳的濃度反射電波,Gray Zone 互通是一天的黃金時段。
    靠北極及南極各有兩條綠色線,中間所夾的區域是極光區,極光區的寬窄、緯度高低會隨太陽風的狀況而改變。當信號穿過極光區容易被不規則折射、衰減,導致訊號強度、相位變化大,常有飄忽的感覺。

    從上圖可說明

    2. 時間點及路徑正確:台灣與南美剛好同在 Gray Zone,傳播狀況都是一天中最好的時機。而同處Gray Zone 的地點,彼此剛好也是 Short / Long Path 的關係。從這張圖來看,Short Path (台灣-歐洲-南美)與Long path (台灣-紐西蘭-南美)似乎都可以通,但 Long path 比較穩。

    但是沿著赤道緩緩往南的這條路徑似乎更好 (MUF 更高,且一直處於夜間,沒有D層),如果我有指向天線,我會先試這條路徑。

    3. 季節正確:由圖可看出此季節,南半球 MUF 明顯較北半球高。

    (2020/11/16 BV3FG 註:下面用『』括起來的這段,我總覺得容易讓人誤解,各位先看看就好,不看也可,等有空再補充說明清楚)
    台灣要通南美洲,Long Path、Short Path 那個比較好,方位角是幾度?
    理論上,除非互為極點,球表面任兩點,只有唯一的 Short / Long Path。實務上,對台灣而言,南美洲的中部剛好是地球的另一端,不管是天線朝向那個方向,都是對準南美中部,而天線輻射電波並不像雷射光,而是有一個輻射角度(例如30度),所以到達南美的時候,幾乎已經涵蓋整個南美洲,而且Short / Long Path 之間,距離差異也不大。所以除了對南美最北部來區別 Short / Long Path 可能還有意義,對南美其他區域,Short / Long Path 之意義不大。只要哪個方向電離層狀況良好,天線轉到那個方向都有機會。所以如果使用指向天線,別忘了多轉動幾個角度試試看,我個人沒有指向天線,一切隨緣。


    以我的經驗,20米以下,傍晚及剛入夜,15米以上,日出後到早上 10點甚至到中午,以上時段通南美成功率比較高。然而常常有令人難以捉摸的偶發時段,例如深夜在 21MHz 也曾經通聯過,所以多花時間在不同頻段聽環球示標,是累積經驗很好的方式。

    另外你提到對方將你呼號的,Bravo 與 Papa 搞混 (BX7ABT vs BX7APT or PX7ABT),你可以交叉改唸 Boston X-ray Seven America Boston Tokyo,或許有助助判讀,不會一直卡在同一個點。

    點評

    高人出手全部是重點  發表於 2020-11-16 07:44

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  • TA的每日心情
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    3 天前
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    [LV.10]以壇為家III

     樓主| 發表於 2020-11-15 23:08:53 | 顯示全部樓層
    本帖最後由 neonchang 於 2020-11-16 10:00 編輯
    bv3fg 發表於 2020-11-15 19:39
    恭禧你,新的國家、區域進帳,都是另人興奮的。

    有運氣也有時機正確的部份。


    謝謝BV3FG兄的精闢分析說明與經驗分享,由太陽黑子活動週期概況,Gray zone與電離層的電波傳播活動之關係,想必是多年的研究與經驗累積,敝人真是受益良多,也一解原本的疑惑。

    今年剛加入短波無線電通聯的行列,也是想要一圓年輕時候的夢想與興趣,這個領域要學習的地方很多,通聯的技巧也需持續練習,我想ˋ這就是ham radio有趣以及令人嚮往之處,最後再次感謝您的分享!


    追加補充一點,當時與巴西電台在20米波段通聯時,對方請我轉到15米波段進行通聯測試,雙方皆無法聯繫,後續就以20米完成QSO。@11/16
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  • TA的每日心情
    開心
    2019-10-18 10:16
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    [LV.5]常住居民I

    發表於 2020-11-16 09:17:57 | 顯示全部樓層
    bv3fg 發表於 2020-11-15 19:39
    恭禧你,新的國家、區域進帳,都是另人興奮的。

    有運氣也有時機正確的部份。

    超讚的分析,也很感謝BV3FG 將之前CQ雜誌電子化整理,前輩們的經驗都很寶貴,學習到非常多,希望有機會eye ball QSO

    de BV3UN

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  • TA的每日心情
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    2021-1-5 22:45
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    [LV.8]以壇為家I

    發表於 2020-11-16 11:18:01 | 顯示全部樓層
    bv3fg 發表於 2020-11-15 19:39
    恭禧你,新的國家、區域進帳,都是另人興奮的。

    有運氣也有時機正確的部份。

    謝謝BV3FG先進的經驗分享,受益甚多!

    小弟是今年中才剛入HF的世界,還在摸索階段。原以為近年來的傳播沒有機會完成南美QSO,最近卻成功通到數台南美的OM(時段都是約莫台灣時間傍晚,對方應該都是早起的鳥兒),相當開心!
    ---------------------------------------------------------------
    關於長路徑/短路徑的部分,我當初是聽OM講到,
    在冬季時如果想通歐洲/北美等電台,或許透過南美的長路徑傳過去,因為南半球屬於夏季,如您文中說到MUF較高,或許比單純透過北半球的短路徑,將更有機會?
    再煩請OM補充一下了~

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  • TA的每日心情
    開心
    2013-11-14 00:08
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    [LV.2]偶爾看看I

    發表於 2020-11-18 11:57:42 | 顯示全部樓層
    傳播......妹,說來就來說走就走,有時候真得無法預測只能多喊多守聽..........加油

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  • TA的每日心情
    開心
    2012-2-12 00:01
  • 簽到天數: 2 天

    [LV.1]初來乍到

    發表於 2020-11-20 01:18:06 | 顯示全部樓層
    本帖最後由 bv3fg 於 2020-11-20 01:32 編輯

    一些補充說明

    對傳輸路徑及涵蓋範圍的補充:
    在討論路徑之前,必須討論方向的定義。
    我們定義地球的轉軸兩端為南北,日出為東,日落為西。更嚴謹的說法是,有一個點與通過此點的經線,那麼與經線垂直的方向稱為正東、正西。因為球體的經線在空間中彼此相對的角度各不相同,如果從原點朝某方向(例如正東)出發,離開一段距離之後,方向就不是正東了(因為已經處於另一條經線了),例如飛機從台灣起飛朝正東飛行,其實是要隨時改變方向才能維持正東,即維持在北緯 24 度的緯線上。而我們討論無線電波,發射之後就是朝原先的方向直奔而去,不會自己調整方向。換言之,我們後面所講的方向、天線指向,都是指電波從天線輻射出來的初始角度。

    如果我們在北極往任何方向發射電波,電波就會沿著經線的方向到達南極,然後再回到北極。假如使用三單元 Yagi ,半值角大約 60 度,中心朝 0 度經線,左右邊比中心弱 3dB 的信號則分別朝東經 30度及西經 30 度行去,信號來到赤道的時候,它有最大的涵蓋範圍,過了赤道以後,仍然沿著各自的經線朝南前進,到了南極匯集在同一點,越過南極以後,原本的東經 30 度變西經 150 度,西經 30 度變東經 150 度,主 beam 0 度經線變 180 度經線,信號依此北上回到北極。更簡單的講,把一顆柳丁切成 6 瓣,你拿出相對的兩瓣,就是訊號涵蓋的範圍。

    我們對南北極、經緯線的印象是根深柢固的,所以前面先以南北極做例子說明,接下來要討論以台灣為起點的 Long/Short Path 就要轉換習慣,將台灣當做地球的極點。

    台灣位置為 N24 度,E121 度,如果以台灣為球的極點 (以下稱 T 點),那麼另一個極點就是 S24 度,W59 度,即南美洲巴拉圭國內某個點 (以下稱 P 點)。

    最直接的方式是買一個地球儀,裁兩條細長的軟塑膠片,用圖釘將膠片釘在 T 與 P 點上,形成可自由撥動的經線,方便瞭解 path 經過哪些地點。

    如果不使用地球儀,大家最常用的是下面這種 Great Circle Map (Azimuthal Map)
    相關的網路資源有很多,我算是古早人,用的是以下這兩個

    https://ns6t.net/azimuth/azimuth.html?  ==> 直接在網頁上產生 map,可存成 pdf 檔

    https://www.qsl.net/sm3gsj/gcm.htm ==> 下載程式,可自行定義較多細項,Gray Line 及連結Voacap (需另外自行下載安裝 https://www.voacap.com/ ) 產生 propagation 預測圖。

    地球的最大圓周約為 40000km,所以設定圖的半徑是 20000km 就可將全球都在畫同一張圖中。看這種圖最不習慣的是距離越遠,變形越嚴重,整個南美洲展延成最外面的圓周。所以我會做一張以 P 點為中心的地圖來輔助,這樣看了才有感。如下面兩張圖,每一個扇形為30度,標示 A B 則為互相對應的 Long / Short Path。

    以台灣為中心的大圓航線圖

    以台灣為中心的大圓航線圖


    以巴拉圭為中心的大圓航線圖

    以巴拉圭為中心的大圓航線圖


    由於電離層並非均勻分布,傳播路徑上的陸地也有高低起伏,當電波經多次彈跳到達南美洲時,可能已經散佈在更大的範圍,比較有可能像下圖 (以5A 6A 為例)。

    可能的電波涵蓋範圍

    可能的電波涵蓋範圍


    這三張圖告訴我們
    1. 天線朝任何方向,都可以通達南美洲的部份地區。
    2. 1,6 或 5,6 可以涵蓋較大的區域,3,4 的組合涵蓋區最小。
    3. 南美的最北端,距 P 點 4000km,Long Path 要多走 8000km

    如果使用 3 單元 yagi,冬天傍晚,我們通常會使用 5A 6A 的路徑,電波的涵蓋範圍是 5A 6A 5B 6B,已經涵蓋了大部份的南美洲。如果是冬天早上日出後,1A 2A short path經北美到南美北部是比較有機會的。

    有關選擇 Long Path 或 Short Path 的參考原則
    1. 選擇 MUF 高的路徑。
    2. 通常,10000km 以內 Short Path 佔優勢 (因為衰減較少)。
    3. 高頻段優先選經過日照區的路線 (MUF 較高),低頻段選沒有日照區的路線 (避免 D 層吸收電波)。
    4. 路徑經過海洋比經過陸地好。(海洋反射電波效果較好)
    5. 避免穿越極光區,然而極光並非隨時存在,請自行上網掌握即時資訊。

    有時候傳播狀況會好到兩條 path 同時開通,因為訊號行經的距離長短不同,到達你的天線有時間差,所以會聽到帶有迴音的聲音,2013年我甚至收到我發射出去繞了地球一圈回來的訊號,請參考 http://www.radio.club.tw/forum.php?mod=viewthread&tid=14791


    有關 MUF Map 的補充
    1. MUF Map 是依據輸入日期、時間、SFI、SSN、地磁等參數而輸出的預測圖,並非實測圖。
    2. 雖然太陽活動狀況會影響 MUF 的高低,但是同一日期同一時間,電離層 MUF 分佈的形狀差不多,建議可以依一年四季、本地時間 0600 1200 1800 2400 蒐集或用模擬軟體跑出 16 張圖,仔細看看、歸納一下,在腦袋中留下印象,對於通訊很有用。
    3. 上面 MUF Map 中標示的極光區是固定不變的,它只是表示極光經常會在這個區域出現,並非代表當時真的有極光。極光通常在距離地磁北極、地磁南極 10度 ~ 20度 的範圍出現 (即離磁極 1100 ~ 2200 公里),寬度約 3~6 緯度 (335~670km)。春天、秋天出現頻率高(與地磁 vs 太陽相對角度有關),太陽活動活躍及 CME (Coronal Mass Ejection) 更容易出現極光 (帶電粒子多)。極光不利於 HF 通訊,但國外有人利用用它做為 VHF 的反射屏進行數百公里以上的 VHF 通訊。

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  • TA的每日心情
    開心
    2023-8-7 10:28
  • 簽到天數: 715 天

    [LV.9]以壇為家II

    發表於 2020-11-20 08:47:31 | 顯示全部樓層
    感謝OM分享.................................................




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