Ces derniers mois quelques jours (Week-end) ont été consacrés à la conception d’une nouvelle antenne VLF constituée de boîtes de conserves à l’intérieur d’un tube PVC et de sable.
Le préamplificateur VLF a été conçu et réalisé par mes soins, il comporte une batterie rechargeable 9V avec un système de recharge à courant constant afin de ne pas introduire de perturbation (parasites). I’antenne active est dotée d’un panneau solaire pour la recharge de la batterie. Les tests ont déjà montré une très bonne tenue dans le temps (autonomie de plus d’une semaine avec une météo très grise !).
Mais ce n’est pas tout, il faut aussi pouvoir analyser correctement les signaux exportés depuis le logiciel de traitement SpectrumLab et c’est la raison de deux développement informatique sous LabVIEW version 2020. Réalisation d’un programme de visualisation et d’intégration des courbes ainsi qu’un autre programme permettant de récupérer automatiquement les fichiers flux rayon X (X-ray) sur un ou trois jours au format Json provenant du satellite GEOS. Les fichiers sont téléchargés sur le site dédié via le protocole HTTP et chaque champ est parsé vers un fichier compatible Excel (.CSV) et également affiché dans un graph.
Quelques images de l’installation, du programme et des résultats d’enregistrements.
Réception des signaux VLF des émetteurs: DHO38, TBB, BPC, DCF77, JJY, NRK et données GEOS X-Ray
Logiciel sous LabVIEW
Exemple de principe d’enregistrement des Météores en VLF
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
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
Antenne active « E-fied coffeeBox »
Préamplificateur VLF autour d’un TL082ACP
Préamplificateur dans la boîte métallique (antenne)
« E-fied coffeeBox active Antenna V1, F4IEW »
Version 1 sans système de recharge
E-field coffeeBox active antenna V2 with avec diode pour la charge et batterie rechargeable
Circuit de recharge NIMH 9v @18mA – batterie 170mAh
Tests et mesures sur le circuit de charge
Version 2 avec système de recharge et batterie 9V NIMH
Quelques essais avec de très bons résultats (Utilisation de SpectrumLab)Version 2 « E-field coffeeBox active antenna »Version 2 « E-field coffeeBox active antenna » chargeur 9 volts NIMH 170mAH charge @18mA
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.
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
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)
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
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.
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
Schéma du préamplificateur VLF/HFSimulation 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.
