Amateur Radio op audiofrequenties

Samenvatting

In het golflengtegebied beneden de 160 meter zijn interessante experimenten mogelijk. Met een PC en eenvoudige ontvangschakelingen zijn diverse radiostations in het gebied van 10 to 137 kHz te beluisteren.
 

Amateur Radio op audiofrequenties

(08 mrt 2010)    Frequenties lager dan 10 kHz noemen we gewoonlijk audio frequenties. Willen we zulke laagfrequent verschijnselen over grote afstanden transporteren, dan moduleren we ze als audiofrequenties op een hoogfrequente draaggolf. Hoogfrequente radiogolven kunnen grote afstanden overbruggen, dankzij de reflecterende eigenschappen van de ge├»oniseerde lagen in de ionosfeer.

Laagfrequente radiogolven, bijvoorbeeld in de 137 kHz band en de tijdseinzenders op lager 60 en 77.5 kHz, propageren via de grondgolf. Bij deze en nog lagere frequenties kunnen de radiogolven zich zo rond gehele aarde voortplanten.
In de frequentieband tussen 10 en 20 kHz opereren wereldwijd een aantal zendstations. Omdat op die frequenties maar weinig bandbreedte beschikbaar is beperkt de digitale communicatie zich tot lage baudrates, veelal voor plaatsbepaling en communicatie met onderzeeboten.
Bij die frequenties is de golven enige tientallen meters in water en de bodem door.

De gebruikte modulatiemodes zijn CW of FSK in diverse uitvoeringvormen. Diverse van de door amateurs gebruikte digitale modes zijn hier dus ook bruikbaar. De overdrachtsnelheid zal echter zeer laag zijn.

Een ontvanger voor dergelijke frequenties is niet complex, we werken immers met audiofrequenties. Maar het systeem moet wel een groot dynamisch spanningsbereik aan kunnen, vanwege de vele stoorsignalen.
Aan de ontvangantenne worden wel speciale eisen gesteld. De atmosferische en man-made ruis op deze frequenties is enorm. Om de ontvanger niet te oversturen, gebruiken we of een korte spriet van enkele tientallen centimeters, of een loopantenne. En we blijven ver van lichtleidingen verwijderd. Veel aandacht zal besteed moeten worden aan voorkomen van storingen van lokale apparatuur.
Demodulatie en decodering kan onze PC verzorgen. In de amateurwereld zijn daar diverse programma's voor beschikbaar.

Zenden is een verhaal apart. De professionele zenders gebruiken een groot vermogen, waarmee wereldwijde dekking mogelijk is. Om dat vermogen ook aan het electromagnetisch veld over te dragen, zijn grote antenne installaties nodig.
Dat grote vermogen is echter niet nodig als we ons bereik beperken tot enkele tientallen kilometers. Over die afstanden ondervindt de grondgolf weinig verzwakking. De versterkte neemt in dat gebied af met het omgekeerde van de afstand.
Met een zendantenne van amateurafmetingen kan een electromagnetische golf van een milliwatt of zo opgewekt worden.
Met gebruik van onze smallband digitale modes en krachtige MOSFET audioversterkers kunnen we zo behoorlijke afstanden overbruggen.
Als alternatief, voor te overbruggen afstand van enkele tientallen meters, kunnen we een stroom gestuurde aardantenne toepassen. Voor een dergelijke antenne gebruiken we twee aardingselectroden, die op enige afstand van elkaar in de grond zijn aangebracht en sturen daar de laagfrequent wisselstroom door. Maar bedenk wel laagfrequente golven in de aarde sterk verzwakt worden.

(Pieter J.T.Bruinsma, PA0PHB) 

Referenties, informatie:

VLF/ULF met zeer veel informatie
Grimeton historische machinezender, zendt een aantal malen per jaar uit.
Amateur Radio below 10kHz amerikaanse radio amateurs
DF6NM vlf amateur
WIKI met lijst van LF stations
DK7FC Fraaie plaatjes die indruk geven van de benodigde apparatuur.



lll