SAQ Grimeton 5 Juillet 2020 VLF « E-field coffeebox probe active antenna »

A l’occasion de la transmission SAQ Grimeton le 5 juillet 2020 je propose une petite balade en petit comité sur le point haut d’ Andilly afin d’écouter en VLF sur 17,2 KHz le signal transmis en CW depuis Grimeton en suède
La transmission annuelle avec l’alternateur d’Alexanderson sur VLF 17,2 kHz avec l’indicatif d’appel SAQ aura lieu le dimanche 5 juillet 2020.


La première fréquence attribuée à SAQ, 16,7 kHz, a rapidement été changée en 17,2 KHz (aujourd’hui), correspondant à une longueur d’onde de 17,4 kilomètres. Parce que l’efficacité de l’antenne a été calculée à 13%, à la puissance maximale de 200 kW de l’émetteur, la puissance électromagnétique totale était de 26 kW.
Le premier message a été envoyé le 1er décembre 1924 et l’année suivante, le 2 juillet 1925, la station a été officiellement inaugurée par Sa Majesté le Roi Gustaf V. avec l’envoi d’un télégramme au président américain Calvin Coolidge. Dès le début, une grande partie des télégrammes de la Suède à l’Amérique ont été envoyé de Grimeton. L’émetteur pourrait envoyer 100 mots par minute (mots par minute) correspondant à 500 caractères par minute, mais la vitesse habituelle était d’environ 25 mots par minute (wpm).
La tension rapportée à la terre dans les parties supérieures des bobines pour les conducteurs verticaux pourrait atteindre 130 kilovolts et les champs environnants étaient donc forts. Ceci nécessitait des protections, en bois autour des bobines. Fréquemment le personnel en charge
a dû intervenir après qu’une clôture a été incendiée par l’action des champs électriques.
La bande passante nécessaire pour transmettre le code Morse est petite, ce qui nécessite une réception en bande étroite. Ainsi, la fréquence de l’émetteur ne doit pas varier beaucoup sa fréquence de 17,2 kHz, il est préférable que la fréquence ne varie pas plus de 20 Hz environ, c’est-à-dire environ 1/1000, pas facile à obtenir ceci avec un moteur dans les premiers jours.
Pour atteindre la fréquence relativement élevée nécessaire, le générateur devait être d’un design spécial. Sa partie tournante est un disque en acier, à sa périphérie denté avec 488 dents, se déplaçant le long des pôles de 64 électro-aimants. Les dents sont entrelacées de laiton pour rendre le disque lisse afin d’éviter une trop forte résistance à l’air. Leur fonction repose sur la périodicité variations du flux magnétique dues aux différentes propriétés magnétiques de l’acier et laiton, Chacun des 64 enroulements peuvent produire 100 volts à 30 ampères, soit 3 kW ou au total 64 x 3 kW ≈ 200 kW.
La vitesse de révolution nominale est de 2115 tr / min, soit 35,25 par seconde. Ainsi, chaque aimant est passé par 35,25 x 488 = 17 202 couples acier / laiton par seconde, ce qui fait la fréquence 17,2 kHz.
À l’occasion de la transmission SAQ Grimeton le 5 juillet 2020 (2 fois par an) je propose une petite balade en petit comité sur le point haut d’Andilly afin d’écouter en VLF sur 17,2 kHz le signal transmis en CW depuis Grimeton en suède.
La transmission annuelle avec l’alternateur d’Alexanderson sur VLF 17,2 kHz avec l’indicatif d’appel SAQ aura lieu le dimanche 5 juillet 2020.
Deux transmissions sont programmées comme suit:
Démarrage et réglage à 10h30 (08h30 UTC) avec une transmission d’un message à 11h00 (09h00 UTC) puis démarrage et réglage à 13h30 (11h30 UTC) avec transmission d’un message à 14h00 (12h00 UTC)

Je propose à ceux qui le souhaitent de me retrouver sur le parking en bas de la grande antenne le 5 Juillet à 9h00 afin de monter à pied sur le point haut et d’installer le système de réception autour d’un café (antenne active et ordinateur pour démoduler le signal).
Les premiers essais de transmissions SAQ auront lieu à 10h30 heure locale et la transmission du message en CW à 11h00, j’ai besoin des compétences CW! J’ai un récepteur en sus et je peux aussi aider celui qui souhaiterai en réaliser un avec quelques composants.

Localisation du rendez vous : 49°00’45.0″N 2°18’10.8″E
Lieu de réception prévu : 49°00’56.5″N 2°18’16.3″E
Suivi APRS indicatif F4IEW à partir de 9 h 00 sur site.

Tenez moi informé à l’avance de votre participation.- 73 de Franck, F4IEW

https://mailchi.mp/e1280701dc52/alexanderson-day-transmission-cancelled-3596466?e=105bdb50bf&fbclid=IwAR11G8Eg7ZIoyw_uA1cysUei9zdWSfUqfj75iZLIjhbnanq8hBM4nWV1E0g

Deux transmissions sont programmées comme suit:

  • Démarrage et réglage à 10h30 (08h30 UTC) avec une transmission d’un message à 11h00 (09h00 UTC).
  • Démarrage et réglage à 13h30 (11h30 UTC) avec transmission d’un message à 14h00 (12h00 UTC)

Je propose à ceux qui le souhaites de me retrouver sur le parking le 5 Juillet à 9h00 (Heure locale) afin de monter à pied sur le point haut et d’installer le système de réception autour d’un café (antenne active et ordinateur pour démoduler le signal).

Les premiers essais de réception de la transmissions SAQ auront lieu à 10h30 heure locale et la transmission du message en CW à 11h00, j’ai besoin des compétences CW!
J’ai un récepteur en sus et je peux aussi aider celui qui souhaiterai en réaliser un avec quelques composants.

Suivi APRS indicatif F4IEW  à partir de 9h00 sur site.Tenez moi informé à l’avance de votre participation.
Avec mes meilleurs 73′
Franck
F4IEW

Réalisation d’un préamplificateur VLF pour la réception SAQ

« E-Field coffeebox active antenna » Version 1 sans batterie rechargeable et version 2 avec un système de recharge de batterie à distance

Version 2 « E-field coffeeBox active antenna »
Version 2 « E-field coffeeBox active antenna » chargeur 9 volts NIMH 170mAH charge @18mA

The June 2020 Eclipse Festival of Frequency Measurement

En ce moment je prépare ma participation à l’événement « The June 2020 Eclipse Festival of Frequency Measuremen 20 June 2020 0000 to 22 June 2020 2359 UTC »

introduction
Les changements de densité électronique ionosphérique causés par la météo spatiale et les changements solaires diurnes sont connus pour provoquer des décalages Doppler sur les trajets des ondes HF. La première tentative de HamSCI pour mesurer ces déplacements Doppler a eu lieu pendant l’éclipse solaire totale d’août 2017. Une mesure minutieuse est prévue lors de l’éclipse de 2024. Dans le cadre du centenaire du WWV, 50 stations ont collecté des données de décalage de fréquence par effet Doppler pour le Festival original de mesure de fréquence, démontrant l’interêt de la participation des bénévoles dans la collecte de ces données. En juin, HamSCI demande à toutes les stations radio amateur, auditeurs en ondes courtes et autres personnes capables de faire des mesures de fréquence HF de haute qualité afin d’aider à collecter des données de fréquence pour l’éclipse du 21 juin.
inscription préalable nécessaire depuis le site internet, instructions également disponibles. Utilisation du logiciel FLDIGI en mode Analyse de la fréquence 9,999 Mhz (Station BPM* en chine) écoute réalisée en USB avec ALC déconnectée si possible.

*BPM est l’indicatif d’appel du service officiel de signalisation horaire à ondes courtes de la République populaire de Chine, exploité par l’Académie chinoise des sciences, diffusant à partir du Centre national des services horaires du CAS dans le comté de Pucheng, Shaanxi, à 34 ° 56′55.96 ″ N 109 ° 32′34.93 ″ ECoordonnées: 34 ° 56′55.96 ″ N 109 ° 32′34.93 ″ E, à environ 70 km au nord-est de Lintong, ainsi que le signal horaire à ondes longues BPL du NTSC sur 100 kHz.

Les rendez-vous:
Control Day: 14 June 2020, 0000 – 2359 UTC
Data recording starts: 20 June 2020, 0000 UTC
Data recording ends: 22 June 2020, 2359 UTC


https://hamsci.org/june-2020-eclipse-festival-frequency-measurement

50 Hz Notch filter for ELF and VLF reception

Making a passive 50Hz Notch filter for my next ELF & VLF recording. 23K= 22K+1K and capacitor of 132nF is done with two 220nF series and one 22nF = 132nF. Will be placed in entrance just before high impedance of JFET transistor (2SK170). In near future active notch filter will be implemented as configurable function in my new ELF/VLF amplifier.

Antennes doublet 40m /30m /20m / 16m / 15m / 12m /10m installation portable

Réalisation du 07/03/2020 une série d’antennes parfaitement ajustées et prévues pour la mobilité.

L’ensemble des doublets, isolateurs et liaison centrale par fiches bannanes

Les doublets sont des demi-ondes dont les mesures initiales sont les suivantes:
40m = 10,1 m
30m = 7,04 m
20m = 5,04m
16m = 3,94m
15m = 3,35m
12m = 2,86m
10m = 2,46m

Les fréquences de résonances souhaitées sont: 7,1MHz, 10,125 MHz, 14,1MHz, 18,1 MHz, 21,2 MHz, 24,940 MHz, 28,950 MHz (QSO du Val D’oise)
Une rallonge de 3,69m permet d’obtenir la bande des 30m et la bande des 40m comme ceci:
3,69m + 3,35m (Bande 15m) = 7,04 (Bande 30m)
3.69m + 6,42m =10,11m (Bande des 40m)

Vous trouverez ci-dessous quelques photographies ainsi que les mesures réalisées. Les essais sont très satisfaisants et l’installation est légère et portable.

Homemade « Balckcoffee antenna » for ELF and VLF recording

The goal of the construction is to get heavy E-Field antenna with Well filled inside between the metallic box (diam.90mm) and PVC tube of 100mm diameter. Due to the Well and the heavy construction this antenna is much more less sensitive to wind and vibration that usually produce a lot of sort of spike or/and noise burst on the signal when antenna is moving.

It should be also an advantage to get a nice circular metallic area to keep the electron in the box! by F4IEW, Franck Feb 21, 2020 – France JN19DA

Conférence ELF VLF à L’ARAM 95, 14/02/2020

La propagation et le spectre TLF/ELF/SLF/ULF/VLF
 Quelques stations VLF à portée d’antenne
 Modification de la propagation: tremblements de Terre et Meteor 
 Comment recevoir les ELF/VLF 
 Construction du récepteur « Darjeeling V2. » selon les schémas de F6AGR
 Quelques réalisations électronique pour écouter et enregistrer les ELF/VLF
 Les différentes antennes de réception 
 Emissions amateurs en VLF
 Les antennes « Earth Probe » 
 Quelques liens internet utiles
Ces ondes se propageant dans l’eau de mer, elles sont utiles pour la navigation et la communication avec les sous-marins.
Ces ondes peuvent aussi pénétrer des distances importantes dans la roche et le sous-sol, ce pourquoi elles sont utilisées par certains systèmes de communication minière et s’utilisent en géophysique dans l’exploration du sous-sol (couches géologiques, cavités, etc.…).
Ces fréquences sont aussi exploitées pour détecter certains phénomènes naturels, générateurs d’impulsions radioélectriques (foudre et certaines perturbations naturelles du champ magnétique terrestre)

Quelques mesures sur Tore Ferrite

L’année dernière lors de l’achat en Ukraine de quelques condensateurs céramiques 56pF/7Kv pour la réalisation des trappes 7,1MHz de mon antenne W3DZZ j’ai également fait l’acquisition d’un Tore que je n’ai pour le moment pas encore utilisé. J’ai donc essayé de déterminer ses caractéristiques. J’ai rassemblé dans le document PDF (lien de téléchargement) les résultats des mesures. Il s’agit semble t’il d’un FT500/300/20 avec AL=300 et Ur=40 @ 10 KHz. (1,2uH @ 5KHz avec 2 spires).

SAQ Grimeton le 24 Décembre 2019 – 8h30 UTC

Dans la matinée de la veille de Noël, le 24 décembre au matin depuis le locator JN04GS, j’ai pu tester avec succès le préamplificateur ELF-VLF « Darjeeling » réalisé selon les plan de F6AGR.
L’ancien émetteur Alexanderson 200 kW a bien voulu démarrer quelques longues minutes après 8:30 heure locale (vers 8h45). Ce transmetteur de 1924 a une nouvelle foi réussi à envoyer un message de Noël sur VLF 17,2 kHz CW. Photographies de l’installation et de la réception réalisée avec le logiciel SAQrx_ V094 et SpectrumLab.

Antenne verticale de 1,5m connectée au préamplificateur VLF par 3m de Twin Lead 450 ohms, la masse est reliée à la terre dès l’entrée avec un petit tube d’aluminium enfoncé sous terre. La sortie du préamplificateur est reliée à la carte son qui digitalise le signal à une fréquence d’échantillonnage de 192K.

Réception SAQ Grimeton par F4IEW le 24 Décembre 2019 en JN04GS

Réceptions ELF et VLF avec RX Darjeeling V.2.1

La réalisation d’un préamplificateur ELF VLF dédié aux enregistrements très basses fréquences à été réalisé en composants traversants et CMS d’après le montage proposé par Jean-Louis (F6AGR). Jean-Louis à très souvent utilisé ce modèle dans le cadre de ses enregistrements sur les Météores (voir publications en références).

Des essais ont été effectués sur une antenne dipôle de 2x15m puis sur des petites verticales, horizontales et ensuite sur une antenne ferrite que j’ai réalisé avec un matériau 3B1 (Ferrite ROD CORE ROD10/200).

Le développement de ces outils sera utile dans le cadre de la mise en oeuvre de mon projet de recherche sur la communication des végétaux.

Quelques photographies de l’antenne Ferrite de 6,37 mH et des différentes réceptions réalisées durant le Week-end.

Antenne Ferrite (matière 3B1) de 6,37 mH réalisé avec du fil de cuivre émaillé Diam. 0,2mm
FTA the First strong VLF reception with Darjeeling V2.1 reception amplifier just finished. FTA listened on 20,9 Khz Locator JN18qn.

The transmitter of Sainte Assise (JN18gn) is a transmitter for very long waves VLF (very low frequency), installed in the area of ​​the castle of Sainte-Assise Seine-Port in Seine-et-Marne. Its antenna was carried by eleven pylons of 250 meters and five masts of 180 meters. At its inauguration in 1921, the transmitter was the most powerful in the world and covered the entire world. In November 1921, the first French radio program was conducted on a trial basis using a 1 kW longwave transmitter. Mademoiselle Yvonne Brothier performed La Marseillaise, La Valse de Mireille and an air of the Barber of Seville. Subsequently, the site was a testing center for television. Requested by the Kriegsmarine in 1941 to allow communications between Berlin and the U-Boots. Paradoxically, St. Assise did not suffer from Allied bombing and all the antennas survived. As provided for by the October 1920 Convention, on 1 January 1954, the PTT resumed these installations. In 1991, part of the station was sold by France Telecom to the French Navy, to become the Marine Communications Center (CTM) of Sainte-Assise in charge of unilateral communications with submarines underwater. The site, inaugurated in 1998, became a military site guarded by a rifle company.

Quelques références sur ce sujet:

Searching for meteor ELF /VLF signatures lien:
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00638548/document

Evidence for VLF radio waves propagation perturbations associated with single meteors Jean-L. Rault International Meteor Organization Radio Commission :
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00638549/file/Poster_M-SID_Jean-L_Rault_s.pdf

ELF/VLF radiation produced by the 1999 Leonid meteors
https://www.researchgate.net/publication/225202936_ELFVLF_radiation_produced_by_the_1999_Leonid_meteors

Magnetic Loop Antenna Theory
https://sidstation.loudet.org/antenna-theory-en.xhtml

A very low noise preamplifier for extremely low frequency magnetic antenna
http://www.jos.ac.cn/app/article/app/doi/10.1088/1674-4926/34/7/075003?pageType=en

Ferrite 3B1
https://www.ferroxcube.com/upload/media/product/file/MDS/3b1.pdf



Réalisation d’un préamplificateur VLF et HF

La réalisation d’un préamplificateur VLF/HF à été réalisée afin de rendre active l’antenne cadre que j’ai déjà réalisée et dans un deuxième temps lui adjoindre une bobine de 400 spires / 200 spires / 50 spires pour couvrir la réception de 16 KHz à 600 KHZ. L’écoute de SAQ Grimeton sur 17,2 KHz et des émissions Navtex sera donc plus facile et possible en mobilité. Quelques essais déjà réalisés montrent un très bon fonctionnement sur les bandes 80m et 40m avec des signaux qui passent de S7 à 9+20 !

D’après les mesures et la simulation effectuée avec le logiciel LTspice le gain en tension est d’environ +15 dB et le gain en puissance sur une impédance d’entrée et de sortie égale à 50 Ohms est d’environ 8 dB (l’ensemble chute un peu sur la bande des 40m).

Ci-dessous quelques photos et fichiers utiles:
– Schéma du circuit
– Simulation entrée/sortie avec générateur sinusoïdal f=17,2KHz
– Photo du montage sur plaque prototype
– Fichier LTSpice du préamplificateur

Montage du préamplificateur VLF/HF
Schéma du préamplificateur VLF/HF
Simulation sous LTSpice avec une entrée sinusoïdale de fréquence 17,2 Khz et une amplitude de 10mV en entrée, la sortie du signal est représentée en bleu.