|
В последнее время в Интернете появилось много сервисов, которые позволяют посмотреть на сигнал своего передатчика "со стороны". Здорово, когда можно не только увидеть свой сигнал в какой-то точке Земного шара, "глазами" расположенного в этой точке приемника, но и увидеть уровень сигнала, протестировать имеющиеся антенны, оценить качество сигнала (особенно это важно при работе PSK). Одним из таких сервисов и удалось воспользоваться: WebSDR приемниками. |
Контроль уровня сигнала с помощью WebSDR приемника, при различных антеннах.
Кононов Владимир ( UA1ACO )
С-Петербург
Кононов Владимир ( UA1ACO )
С-Петербург
Что такое WebSDR приемник? Об SDR технологии можно прочитать, например, на сайте RW3PS (http://rw3ps.qrz.ru/rx1.htm). На этом сайте, по ЕН антеннам, есть также краткая статья по использованию SDR приемника совместно с ЕН антенной (SDR (Software Defined Radio) и антенны ЕН). А online приемник, это приемник, выход которого подключен к интернету. Таким образом любой радиолюбитель может выйти на сайт, на который передается информация от SDR приемника, и воспользоваться этой услугой, т.е. дистанционно (соединение двухстороннее) выбрать диапазон этого приемника (если есть такая возможность), частоту, полосу пропускания, посмотреть панорамную картину диапазона и т.д. Кроме того обычно имеется S-Metr который показывает как пиковый сигнал, так и средний уровень сигнала.
Упрощенно, систему соединения можно представить в виде, показанном на рисунке Рис.1 ниже.
Рис. 1 Схема работы через WebSDR прриемник.
Список WebSDR интернет приемников есть, например, на сайте: http://www.websdr.org/.
Такими WebSDR приемниками и решено было воспользоваться для сравнения уровня от ЕН антенн и антенны G5RV (диполь). ЕН антенны (частоты 7, 10 (плоская) и 14 МГц - описания антенн есть на этом сайте) и G5RV были подняты на одинаковую высоту, 6 метров. Измерения проводились в полевых условиях.
Испытанная в течении многих десятилетий, тысячами радиолюбителей, дипольная антенна G5RV (MFJ-1778) промышленного изготовления, была специально приобретена в одной из фирм Санкт-Петербурга (название фирмы, как всегда, не пишу, чтобы не создавать рекламу) и установлена в полевых условиях, для подобных сравнений (см. Рис.2 ниже). Установка антенны G5RV произведена в соответствии с инструкцией, прилагаемой к изготовленной в США антенне. Плечи диполя G5RV по 15 метров и длина фидера около 10 метров.
Рис.2 Расположение ЕН антенн и G5RV на одном уровне (лучи G5RV дорисованы, так как их на фото не было видно).
В качестве передатчика использовался трансивер "ICOM-7000", в режиме CW, с выходной мощностью около 60 ватт. Для согласования применялся автоматический антенный тюнер "ICOM AT-180". На Фидерах антенн ЕН, установлены ферритовые трубки (фильтры-пробки) с проницаемостью 6000 - 8000 на расстоянии от антенн, в 2-3 длины самих антенн. На ленточном фидере антенны G5RV фильтра-пробки нет (как требует инструкция), так как в этой антенне фидер является также излучающим элементом! КСВ на всех диапазонах и со всеми антеннами не превышал 1,2.
Измерения проводились в дневное и вечернее время, два дня подряд (по 1-2 часа в день).
В качестве компьютера, подключенного к интернету, использовался ноутбук "HP nc6000". Соединение с интернетом беспроводное по протоколу EDGE или 3G, провайдер "МТС". Браузер "Mozilla V5, Firefox V3.6.23"
Использовались некоторые WebSDR приемники:
- PA3FWM http://websdr.ewi.utwente.nl:8903/
- RW6MIT http://sdr.vdonsk.ru/
- RA9LR http://websdr.electrosystem.ru:8081/
- OE4XLC http://www.websdr.at/
- RN3DKT http://rn3dkt.ru/
- Eindhoven, the Netherlands http://susanne.esrac.ele.tue.nl:8901/
- SP3PGX http://websdr.sp3pgx.uz.zgora.pl:8901/
Рис.3 Карта расположения использованных WEBSDR приемников (с расстояниями и локаторами).
Сразу хочется поблагодарить владельцев сайтов и WebSDR приемников за предоставленную возможность воспользоваться сервисом, для проведения испытаний.
Тактика была такая: передатчик включался и давалось нажатие CW ключом. На экране ноутбука по "водопаду" ("водопад" - спектроанализатор приемника, полоса на экране сиинего цвета, с сигналами принимаемых станций, отображаемых вертикальными полосками) WebSDR приемника отслеживался принимаемый сигнал и когда он находился примерно в середине "водопада", антенна на выходе "ICOM-7000" переключалась на другую. Таким образом на "водопаде" приемника были две отметки о силе сигнала от двух разных антенн (см. Рис.4). Как известно интенсивность (яркость) отметок зависит от уровня принятого сигнала.
Надо сказать, что в программе WebSDR приемников есть S-метр, но во первых, сигналы были не так сильны, а во вторых трудно на скриншоте наглядно отобразить уровни от двух разных антенн одновременно, так как S-метр показывает значение силы сигнала только в данный момент времени и не обладает "памятью", как например сам "водопад". Для меня лично, такого не инструментального сравнения уровней сигналов от двух антенн с помощью "водопада", было вполне достаточно. За долгие годы работы в PSK (а в программах PSK используется точно такой же "водопад") глаз уже привык оценивать силу сигнала по уровню яркости отметок. Тем не менее, далее будут приведены скриншоты, где оценка производилась не только визуально по яркости отметок сигналов, но и инструментально по S-метру WebSDR приемников.
Рис. 4 Два сигнала от двух разных антенн.
А теперь переходим к самому интересному, к результатам тестирования.
Диапазон 7 МГц
Далее приведены скриншоты, снятые с экрана ноутбука, для различных WebSDR приемников расположенных в Нидерландах, Волгодонске, Польше.
Рис. 5 Приемник PA3FWM, диапазон 7 МГц.
Рис. 6 Приемник университета в Eindhoven`е (Нидерланды), диапазон 7 МГц.
Рис. 57 Приемник RW6MIT, диапазон 7 МГц.
Рис. 8 Приемник SP3FXC, диапазон 7 МГц.
Диапазон 10 МГц
Не все WebSDR приемники имеют несколько дипазонов. Поэтому во время испытаний, диапазон 10 МГц (30 метров) удалось задействовать только на приемнике SP3FXC.
Рис. 9 Приемник SP3FXC, диапазон 10 МГц.
Диапазон 14 МГц
На диапазоне 14 МГц удалось воспользоваться WebSDR приемниками RA9LR и RW6MIT. Причем на приемнике RA9LR даже провести количественное сравнение уровня сигналов от антенн ЕН и G5RV по S-метру приемника, хотя уровень сигнала был не велик, а прохождение в это время (в RA9L) оставляло желать лучшего (около 18 MSK), это видно и по количеству работающих станций на "водопаде" приемника RA9LR. Сравнение уровня сигнала по S-метру затруднено, так как сигнал воспринимался приемником с небольшими федингами, кстати это видно и по "водопаду" приемника.
Рис. 10 Приемник RW6MIT, диапазон 14 МГц.
Рис. 11 Приемник RA9LR, диапазон 14 МГц.
Далее приведены два скриншота с экрана ноутбука, при работе с приемником RA9LR. И хотя принимаемый сигнал был довольно слаб (также присутствовали небольшие QSB), была сделана попытка измерить сигнал с помощью S-метра приемника.
На первом скриншоте (Рис.12) показан сигнал при использовании только антенны G5RV. На втором скриншоте (Рис. 13) сигнал при использовании только антенны ЕН длиной 500 мм. и диаметром (с кожухом) 50 мм.
Рис. 12 Сигнал при использовании антенны G5RV, пиковый уровень сигнала -99,8 dB.
Рис. 13 Сигнал при использовании антенны EH, пиковый уровень сигнала -97,9 dB.
Таким образом (с учетом быстрых QSB) уровень сигнала от ЕН антенны на 1,9 dB больше чем от дипольной полноразмерной антенны G5RV. Так ли это на самом деле? В какой-то конкретный момент времени это так, но не надо забывать, что уровни сигналов постоянно меняются хоть и не в больших пределах. Для полной оценки и получения достоверного результата, необходимо провести несколько десятков измерений (сравнений) уровней сигналов и усреднить полученные результаты.
-----------------------------------------
Далее приведены скриншоты с приемников и сделана попытка измерения уровней сигналов с помощью S-метров встроенных в WebSDR приемниках. На скриншотах изображены части интерфейса WebSDR приемника. Скриншот разделен на две части: в левой части водопад при приеме с использованием антенны ЕН, в правой части - с использованием антенны G5RV. В нижней части показаны S-метры и соответственно уровни сигнала от одной и другой антенн (обведены желтыми овалами). Как видно на приведенных скриншотах (по водопадам), сигналы несколько федингуют, поэтому, как и говорилось ранее, "водопады" дают более наглядную картину... тем не менее, проводим тестирование по S-метрам.
Диапазон 7 МГц
Рис. 14 Приемник университета в Eindhoven`е (Нидерланды), антенна ЕН и G5RV.
73,5dB - 72,8dB = 0,7dB в пользу ЕН, если судить по пиковым сигналам.
Рис. 15 Приемник Maxwell-stichting (Нидерланды), антенна ЕН и G5RV.
85,3dB - 84,5dB = 0,8dB в пользу G5RV.
Рис. 16 Приемник Нидерланды, антенна ЕН и G5RV.
80,0dB - 78,4dB = 1,6dB в пользу ЕН, если судить по пиковым сигналам и 0,5dB по среднему.
Рис. 17 Приемник PA3FWM, антенна ЕН и G5RV.
89,2dB - 81,1dB = 8,1dB в пользу сигнала от ЕН, если судить по пиковым сигналам и 6,1dB по среднему.
Рис. 18 Приемник RN3DKT, антенна ЕН и G5RV.
70,9dB - 69,2dB = 1,7dB в пользу сигнала от G5RV, если судить по пиковым сигналам и 1,6dB по среднему.
Рис. 19 Приемник RW6MIT, антенна ЕН и G5RV.
75,9dB - 73,9dB = 2,0dB в пользу сигнала от EH, если судить по пиковым сигналам, но 3,4dB в пользу G5RV по среднему сигналу.
Диапазон 10 МГц
Рис. 20 Приемник SP3PGX, антенна ЕН и G5RV.
93,3dB - 85,2dB = 8,1dB в пользу сигнала от EH, если судить по пиковым сигналам, и 8,9dB по среднему сигналу.
Диапазон 14 МГц
Рис. 21 Приемник OE4XLC, антенна ЕН и G5RV.
86,6dB - 85,0dB = 1,6dB в пользу сигнала от EH, если судить по пиковым сигналам, и 1,4dB по среднему сигналу.
Сравнение ЕН и G5RV по S-метру на приемнике RA9LR (14 МГц) было приведено выше.
Цифры комментировать я не буду. Антенны всем известны. Измерения проводились в одно время и для одной и для другой антенн. Время записи специально не выбиралось, все "как есть". Естественно, если сравнивать направленную Yagi и ЕН, то результаты будут совсем другие, естественно в пользу Yagi :), так как эти антенны решают разные задачи и несопоставимы по размерам, усилению и диаграммам напрвленности.
Дополнение... ЕН на прием.
А теперь маленькое дополнение. На этом сайте уже не раз публиковались и скриншоты и оценки уровня принимаемых сигналов с применением ЕН антенн. Тем не менее... еще раз в сравнении с популярной антенной G5RV.
Рис. 22 Сравнение ЕН антенны и G5RV на прием, 14 МГц режим PSK-31.
Рис. 23 Сравнение ЕН антенны и G5RV на прием, 7 МГц режим PSK-31.
Скриншоты говорят сами за себя... без комментариев.
Успехов всем!
73!
UA1ACO op. Vlad
г. С-Петербург
10.2011г.
UA1ACO op. Vlad
г. С-Петербург
10.2011г.