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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

  • 27 participants
  • Premiers résultats avec un parasite provenant d’une station expérimentale en Italie (confusion de deux signaux)
  • Mesure de la dérive de l’oscillateur départ à froid (FT857D)
    2h sont nécessaires à température constante pour la stabilisation de la mesure.
  • Description du système de mesure de F4IEW en JN19DA, June 2020

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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.

Schematic of Notch filter

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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.

  • Système pour maintenir les fiches en place lors de la traction
  • Liaison du doublet avec la ligne d’alimentation, un convertisseur banane PL est également réalisé . Ceci permet l’adjonction de divers Balun disponibles dans des petits coffrets fiches bananes 4mm
  • Dipôle ajusté
  • isolateur d’extrémité
  • Isolateur en situation
Photographies des antennes dipôles HF et des isolateurs

Quelques mesures réalisées sur les doublets

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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        

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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)

Présentation en PDF Télécharger

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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).

Mesure sur un toreTélécharger

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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

  • Antenne de réception VLF

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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.

  • Récepteur ELF-VLF DARJEELING V.2.1. de F6AGR

Essais_mesures_Darjeeling_V2_1_F4IEWTélécharger

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

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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

Fichier LTSpice pereamp_SAQTélécharger

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.

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Observation d’échos radar sur la tête des météorites avec une clé USB SDR RTL et le logiciel Spectrum Lab

Pour ces réceptions la clé SDR est réglée sur l’émetteur radar de Graves (143,050 MHz) qui est situé près de Dijon. Ces enregistrements ont été réalisés dans les Alpes les 11 et 12 Août 2019 (Locator JN36BE). Le radar de GRAVES est un radar de l’armée française pour la détection des satellites et des débris spatiaux. Le radar est très puissant peut être utilisé pour la détection des météores avec un équipement très simple comme une clé de réception VHF USB RTL2832U . Merci à Jean Louis Rault (WGN 2010) qui m’a montré qu’il est possible de détecter plusieurs dizaines de météores par nuit. L’intérêt des observations radar, c’est que la détermination de la vitesse par effet Doppler est beaucoup plus précise qu’avec les dispositifs optiques. L’idée est de combiner les observations optiques pour la géométrie et le radar pour la vitesse. La vitesse est le paramètre clé pour déterminer le demi-grand axe des orbites et donc la provenance des objets.

Enregistrement du 12 Août à 00:42 UTC

Enregistrement réalisé le 12 Août 2019 à 02:34 UTC en JN36BE

Enregistrement du 12 Août 2019 à 04:42 UTC en JN36BE

Enregistrement du passage de la station ISS