Modernes Bakenkonzept für den VHF und UHF Bereich

Präsentation zum Thema: "Modernes Bakenkonzept für den VHF und UHF Bereich"—  Präsentation transkript:

1 Modernes Bakenkonzept für den VHF und UHF Bereich
Diese Vorlage eignet sich als Ausgangspunkt für Aktualisierungen zu Projektmeilensteinen. Abschnitte Abschnitte durch Klicken mit der rechten Maustaste auf eine Folie hinzufügen Abschnitte können Sie bei der Gliederung Ihrer Folien unterstützen oder die Zusammenarbeit zwischen mehreren Autoren erleichtern. Notizen Verwenden Sie den Notizenbereich für Vortragsnotizen oder optionale Detailinformationen für Ihr Publikum. Zeigen Sie diese Notizen während der Präsentation in der Vortragsansicht an. Achten Sie auf den Schriftgrad (für Barrierefreiheit, Sichtbarkeit, Videoerstellung und Onlineproduktion wichtig) Abgestimmte Farben Achten Sie besonders auf Diagramme, Illustrationen und Textfelder. Bedenken Sie, dass Teilnehmer schwarzweiß oder in Graustufen drucken. Erstellen Sie einen Probedruck, um sicherzustellen, dass Ihre Farben funktionieren, wenn Ihre Teilnehmer in schwarzweiß und Graustufen drucken. Grafiken, Tabellen und Diagramme Gestalten Sie einfach: Verwenden Sie möglichst einheitliche Formate und Farben, die nicht vom Inhalt ablenken. Beschriften Sie alle Diagramme und Tabellen. Rolf Maarschalkerweerd DK7FU F42 Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014

2 Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014
Überblick Historie von Baken im VHF & UHF Funktion und Serviceleistung aktueller Baken Erweiterte Bakenfunktionen Neue Bakenkonzepte Implementierung Demonstration der Bakennutzung Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014

3 Historie von VHF/UHF Baken
OZ7IGY: Älteste VHF Bake weltweit! ORV seit 1957 (!!!) In DL seit Anfang 60ziger Jahre DL0PR (St.Peter Ording), Aurora Bake mit Antennen/Leistungsumschaltung (jetzt DM0PR) DB0FAI, speziel zum Erforschen der Ausbreitung über FAI (Reflexionen an magnetisch ausgerichteten Elektronenwolken in ca 110km) Regionale Baken Überprüfung von Funkausbreitung, Testsignal Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014

4 Grundfunktion normaler
VHF/UHF Baken Immer in Betrieb: 24h/365Tage Aussendung von Rufzeichen und Dauerträger, event. QTH Lokator und Zusatzinformation wie Leistung, Antennenrichtung etc. Sendefrequenz mit hinreichender Genauigkeit und Stabilität Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014

5 Aufnahmen aktueller Baken
DB0MMO, 432 MHz, 72km DB0LB, 432 MHz, 115km Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014

6 Neue modulare Bakenkonzepte
Andere, digitale Modulationsarten RTTY, PSK, WSPR, JTxx etc. Sychronisation der Aussendung Frequenzsynchron, ‘gelockt’ an DCF77, GPS Zeitsynchron, Bakentext startet zu einem festgelegtem Zeitpunk; z.B. zu jeder vollen Minute Multi-Mode Baken Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014

7 Hintergrund zum neuen Bakenprojekt DB0JG
Als Langzeit Bakenbetreiber habe ich mehrere Bakenkonzepte überlegt Anfang war ca 1980: 70cm regionale Bake 1 W omni Antenne, 15m über Grund Normaler Quarzoszilator, Frequenzgenauigkeit zwischen Winter (-15 Grad C) und Sommer (+35 Grad C) ca. +/ Hz 1996: Bake komplett erneuert 1 W omni, jede 20 Minuten Umschaltung auf je 400 W Richtung Hamburg und Frankfurt Omni Antenne: Kreuzdipol, Richtantennen 2 x 21 el. Tonna Textaussendung je nach Betriebsmode, Textaussendung synchronisiert mit DCF77 Quarzfrequenz mittels Ofenoszillator stabilisiert (+/-50Hz übers Jahr) Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014

8 Vergesehene Erweiterung
Anbindung der Sendefrequenz an GPS Nominale Bakenfrequenz sollte auf <1 Hz eingehalten werden Erweiterung auf digital Mode Bake mit PSK31 => Ideen wurden vorbereitet aber nicht umgesetzt Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014

9 Motivationsschub Weinheim 2011
Vortrag von Bo Hansen, OZ2M Nächste Generation von Bakensystemen Worin besteht das Projekt ? Definieren des Ziels dieses Projekts Wurden ähnliche Projekte bereits bearbeitet, oder ist dies ein neues Gebiet? Definieren des Umfangs des Projekts Ist dies ein unabhängiges Projekt, oder hängt es mit anderen Projekten zusammen? * Beachten Sie, dass diese Folie für wöchentliche Statusberichte nicht erforderlich ist. Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014

10 Konzept des neuen Bakesystems
Soll wie gewohnt in CW dekodierbar sein Soll auch eine ‘moderene‘ Kodierung aussenden Soll unter Rauschgrenze dekodierbar sein Soll frequenzgenau sein Soll wenig Phasenrauschen haben Soll energieeffizient sein Soll konform zum Bandplan sein Worin besteht das Projekt ? Definieren des Ziels dieses Projekts Wurden ähnliche Projekte bereits bearbeitet, oder ist dies ein neues Gebiet? Definieren des Umfangs des Projekts Ist dies ein unabhängiges Projekt, oder hängt es mit anderen Projekten zusammen? * Beachten Sie, dass diese Folie für wöchentliche Statusberichte nicht erforderlich ist. Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014

11 Anforderung: CW Aussendung
Aussendung wie klassische Baken CW mit 60 BpM, da Optimum bei Fading oder QRM Nur-Träger Periode von mindestens 10 Sekunden je Zyklus Wichtig für Test- und Abstimmzwecke Wiederholzyklus nicht zu lang 1 Minutenzyklus; langsamere Wiederholungen sind nichts für ungeduldige Funkamateure und UKW Ausbreitungsphänomene Worin besteht das Projekt ? Definieren des Ziels dieses Projekts Wurden ähnliche Projekte bereits bearbeitet, oder ist dies ein neues Gebiet? Definieren des Umfangs des Projekts Ist dies ein unabhängiges Projekt, oder hängt es mit anderen Projekten zusammen? * Beachten Sie, dass diese Folie für wöchentliche Statusberichte nicht erforderlich ist. Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014

12 Anforderung: Digitale Aussendung
Aussendung in speziellen Modulation bzw Kodierung Erlaubt automatische Überwachung der Ausbreitungsbedingungen Ist besser als die Ohren des Operator, hört im Rauschen unterhalb der „Grasnarbe“ Digitaler Teil soll Teil des Gesamtzyklusses sein Keine extra Zeitscheibe für den digitalen Teil Worin besteht das Projekt ? Definieren des Ziels dieses Projekts Wurden ähnliche Projekte bereits bearbeitet, oder ist dies ein neues Gebiet? Definieren des Umfangs des Projekts Ist dies ein unabhängiges Projekt, oder hängt es mit anderen Projekten zusammen? * Beachten Sie, dass diese Folie für wöchentliche Statusberichte nicht erforderlich ist. Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014

13 Anfoderung: Unmodulierter Träger
Unmodulierter Träger zu Abgleichzwecken Besser 1 Hz auf Nominalfrequenz der Bake Timing (Ein- oder Austastung) Besser 1 Millisekunde zur UTC Sekunde Beobachtungsmöglichkeit von Ausbreitungsphänomenen Flugzeug Reflexionen Meteorscatter .... Worin besteht das Projekt ? Definieren des Ziels dieses Projekts Wurden ähnliche Projekte bereits bearbeitet, oder ist dies ein neues Gebiet? Definieren des Umfangs des Projekts Ist dies ein unabhängiges Projekt, oder hängt es mit anderen Projekten zusammen? * Beachten Sie, dass diese Folie für wöchentliche Statusberichte nicht erforderlich ist. Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014

14 Überlegungen zur Modulation & Kodierung
RTTY, PSK Digitaler Standard auf KW Bändern Nicht optimiert für UKW Ausbreitung Keine Klasse C Verstärker bei PSK (Wirkungsgrad, Stromkosten) WSPR Optimiert für KW Ausbreitung, nicht für UKW 2 Minuten Zyklus Keine CW Kennung Bei Frequenzjitter und Scatterausbreitung nicht robust JT65 EME optimiert, auch für UKW Tropo Scatter 2 Minuten Zyclus bei CW Kennung Worin besteht das Projekt ? Definieren des Ziels dieses Projekts Wurden ähnliche Projekte bereits bearbeitet, oder ist dies ein neues Gebiet? Definieren des Umfangs des Projekts Ist dies ein unabhängiges Projekt, oder hängt es mit anderen Projekten zusammen? * Beachten Sie, dass diese Folie für wöchentliche Statusberichte nicht erforderlich ist. Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014

15 Überlegungen zur Modulation & Kodierung (2)
JT4 Optimiert für UKW Ausbreitung 48 Zeichen, bis 13 Zeichen/Nachricht Dekodiert bis -24 dB unter der ‚Grasnarbe‘ Wird auch bei EME im Mikrowellenbereich genutzt CW Kennung oder Träger bei 1 Minuten Zyklus, sonst 2 Minuten Zyklus PI4 Optimiert fuer UKW/Mikrowellenbaken Zeichensatz optimiert, 38 Zeichen, bis 8 Zeichen/Nachricht Dekodiert bis -22 dB unter Rauchgrenze CW Kennung und Träger bei 1 Minuten Zyklus Belegte Bandbreite 715 Hz, kompatibel mit 1 KHz Bakenraster Ist IARU Region 1 Standard Worin besteht das Projekt ? Definieren des Ziels dieses Projekts Wurden ähnliche Projekte bereits bearbeitet, oder ist dies ein neues Gebiet? Definieren des Umfangs des Projekts Ist dies ein unabhängiges Projekt, oder hängt es mit anderen Projekten zusammen? * Beachten Sie, dass diese Folie für wöchentliche Statusberichte nicht erforderlich ist. Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014

16 Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014
MM + 00 Sek Nur Träger Call in Digi Modul. jede Minute MM + ~40 Sek Call in CW MM + 25 Sek Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014

17 Umsetzung des Konzepts
Dänische Entwicklergruppe, Betreiberteam von der Bake OZ7IGY 10 OMs: OZ1AHV, OZ1BV, OZ1CKG, OZ2CPU, OZ2ELA, OZ2M, OZ5GQ, OZ8PG, OZ9GE, OZ9ZZ Projektleitung Bo Hansen, OZ2M Baugruppen Baugruppen als Bausatz oder bestückte Platine erhältlich Software frei verfügbar, auch die Empfangs s/w Alle Software on-line zum Download Alle Software dokumentiert! Software Fehlerbehebung (wenn berichtet) Worin besteht das Projekt ? Definieren des Ziels dieses Projekts Wurden ähnliche Projekte bereits bearbeitet, oder ist dies ein neues Gebiet? Definieren des Umfangs des Projekts Ist dies ein unabhängiges Projekt, oder hängt es mit anderen Projekten zusammen? * Beachten Sie, dass diese Folie für wöchentliche Statusberichte nicht erforderlich ist. Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014

18 Umsetzung des Konzepts (2)
Modularer Aufbau Verwendung für Einzel- sowie Multibandbaken Robustes Design, servicefreundlich, energieeffizient Fernüberwachung (Option) Komponenten GPS Empfänger zur Frequenz- und Zeitsteuerung bei Multibandbaken nur 1 x je Standort 1 GHz PLL Oszilator als allgemeine Frequenzreferenz DDS zur Frequenzerzeugung und zur Modulation Controller mit s/w für sämtliche digitale Modulationen (JTxx, WSPR, FSK441, Icecat, Opera, etc etc) Worin besteht das Projekt ? Definieren des Ziels dieses Projekts Wurden ähnliche Projekte bereits bearbeitet, oder ist dies ein neues Gebiet? Definieren des Umfangs des Projekts Ist dies ein unabhängiges Projekt, oder hängt es mit anderen Projekten zusammen? * Beachten Sie, dass diese Folie für wöchentliche Statusberichte nicht erforderlich ist. Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014

19 Bakensystem Blockschaltbild
Worin besteht das Projekt ? Definieren des Ziels dieses Projekts Wurden ähnliche Projekte bereits bearbeitet, oder ist dies ein neues Gebiet? Definieren des Umfangs des Projekts Ist dies ein unabhängiges Projekt, oder hängt es mit anderen Projekten zusammen? * Beachten Sie, dass diese Folie für wöchentliche Statusberichte nicht erforderlich ist. Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014

20 Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014
Testaufbau DDS & Controller GPS-RX & 10 MHz TCXO 1 GHz PLL Worin besteht das Projekt ? Definieren des Ziels dieses Projekts Wurden ähnliche Projekte bereits bearbeitet, oder ist dies ein neues Gebiet? Definieren des Umfangs des Projekts Ist dies ein unabhängiges Projekt, oder hängt es mit anderen Projekten zusammen? * Beachten Sie, dass diese Folie für wöchentliche Statusberichte nicht erforderlich ist. Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014

21 Blick in die DB0JG Bake (3. Generation!)
Worin besteht das Projekt ? Definieren des Ziels dieses Projekts Wurden ähnliche Projekte bereits bearbeitet, oder ist dies ein neues Gebiet? Definieren des Umfangs des Projekts Ist dies ein unabhängiges Projekt, oder hängt es mit anderen Projekten zusammen? * Beachten Sie, dass diese Folie für wöchentliche Statusberichte nicht erforderlich ist. Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014

22 Bei der Umsetztung zu beachten
DDS Spektrum Trotz 1 GHz Takt wird der DDS wird nahe der maximal möglichen Frequenz betrieben. Spektrum muss mit einigem Filteraufwand ‚gesäubert‘ werden. Abschirmung für extere Signale Bake wird am Standort eines sehr aktiven KW Amateurs betrieben, Bakenantenne unterhalb des Beams montiert => GPS verwendet Referenzsignal von 10 MHz (!) Worin besteht das Projekt ? Definieren des Ziels dieses Projekts Wurden ähnliche Projekte bereits bearbeitet, oder ist dies ein neues Gebiet? Definieren des Umfangs des Projekts Ist dies ein unabhängiges Projekt, oder hängt es mit anderen Projekten zusammen? * Beachten Sie, dass diese Folie für wöchentliche Statusberichte nicht erforderlich ist. Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014

23 Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014
Spektum Plots Ausgang DDS Nach Helix Filter Worin besteht das Projekt ? Definieren des Ziels dieses Projekts Wurden ähnliche Projekte bereits bearbeitet, oder ist dies ein neues Gebiet? Definieren des Umfangs des Projekts Ist dies ein unabhängiges Projekt, oder hängt es mit anderen Projekten zusammen? * Beachten Sie, dass diese Folie für wöchentliche Statusberichte nicht erforderlich ist. Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014

24 Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014
PA Ausgang Antennen-buchse Worin besteht das Projekt ? Definieren des Ziels dieses Projekts Wurden ähnliche Projekte bereits bearbeitet, oder ist dies ein neues Gebiet? Definieren des Umfangs des Projekts Ist dies ein unabhängiges Projekt, oder hängt es mit anderen Projekten zusammen? * Beachten Sie, dass diese Folie für wöchentliche Statusberichte nicht erforderlich ist. Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014

25 Praktischer Nutzen des neuen Bakenystems
Überprüfung der Funkbedingungen Ohne Computer: CW-Kennung/Träger bis ca dB S/N; je nach Ohr... Mit Computer: PI4 Dekoder bis ca – 22 dB S/N Meteor- und Flugzeug Scatter sichtbar Automatische Überwachung der Funkbedingungen Überprüfung der eigenen Station Ohne Computer: Frequenzgenauigkeit je nach Gehör +/- 50 bis 100Hz Mit Computer: Frequenzgenauigkeit besser 0.1 HZ (!!!) Uhrzeit auf PC: PC Zeit besser 10 Millisekunden (!!!) Worin besteht das Projekt ? Definieren des Ziels dieses Projekts Wurden ähnliche Projekte bereits bearbeitet, oder ist dies ein neues Gebiet? Definieren des Umfangs des Projekts Ist dies ein unabhängiges Projekt, oder hängt es mit anderen Projekten zusammen? * Beachten Sie, dass diese Folie für wöchentliche Statusberichte nicht erforderlich ist. Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014

26 Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014
RI-RX Software Und was die Dekodiersoftware damit macht: OZ7IGY, 432MHz, 676km Worin besteht das Projekt ? Definieren des Ziels dieses Projekts Wurden ähnliche Projekte bereits bearbeitet, oder ist dies ein neues Gebiet? Definieren des Umfangs des Projekts Ist dies ein unabhängiges Projekt, oder hängt es mit anderen Projekten zusammen? * Beachten Sie, dass diese Folie für wöchentliche Statusberichte nicht erforderlich ist. Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014

27 RI-RX Software Screenshot
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28 DB0JG test RI-RX Screenshot
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29 DB0JG Empfang über 480km bei DJ8ES
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30 DB0JG test im DX Cluster ODX 590km
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31 Programm zum Dekodieren
PI4 Decoder s/w: PI-RX Leicht zu installieren und intuitiv in der Benutzung, Handbuch on-line Download von: Worin besteht das Projekt ? Definieren des Ziels dieses Projekts Wurden ähnliche Projekte bereits bearbeitet, oder ist dies ein neues Gebiet? Definieren des Umfangs des Projekts Ist dies ein unabhängiges Projekt, oder hängt es mit anderen Projekten zusammen? * Beachten Sie, dass diese Folie für wöchentliche Statusberichte nicht erforderlich ist. Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014