NVIS in den Alpen

 

Das Bietschhorn im Norden.

Für viele OM bedeutet der Kurzwellenfunk DX: Möglichst weit entfernte Stationen, möglichst einsame Inseln und seltene Länder. Es macht Spaß, bis ans andere Ende der Welt zu funken. Doch was, wenn ich bloß mit meinen Freunden zuhause sprechen will – auf der anderen Seite der Alpen?

Genau das war mein Wunsch in meinen Herbstferien in einem südlichen Alpental. Für drei September-Wochen war ein hübsches Chalet auf 1500m in der Nähe von Grächen mein QTH. Ein Tal inmitten von mächtigen Viertausendern.

Wer auf Kurzwelle, über kurze Distanzen jenseits der Bodenwelle, funken will, braucht eine passende Antenne. Ein Dipol oder eine Langdrahtantenne fällt einem dabei spontan ein. Natürlich den lokalen Gegebenheiten angepasst. Doch einfach einen Draht aus dem nächsten Fenster zu schmeißen, ist nicht unbedingt ein Erfolgsrezept.

So machte ich mich bereits vor der Abfahrt daran, eine Antenne auszutüfteln, die meinen Zielen und den Möglichkeiten bei dem Ferien-QTH entsprachen. Mit EZNEC Pro2V7.0 simulierte ich eine Antenne, die auf den NVIS-Bändern 160, 80, 60 und 40m bevorzugt steil in die Ionosphäre strahlen sollte. Sie sollte einfach aufzubauen und abzustimmen sein. Ein 8m Fiberglasmast, ein automatischer CG3000 Antennentuner, Koaxialkabel Aircell5 und eine Rolle Kupferlitze sollten es richten. 

Beim Transceiver entschied ich mich für meinen bewährten ICOM IC-7300. Das Netzteil war ein PeakTech 13,8V 33A Schaltnetzteil von Reichelt. Es wurde speziell für Funkanwendungen entwickelt und verfügt über keinen Drehregler um eventuelle Störungen durch Verschieben der Taktfrequenz auszublenden. Dieser ist jeweils ein Zeichen, dass das Netzteil nicht optimal entstört wurde. Trotzdem habe ich das Teil zuhause auf Störstrahlung getestet. Es war tatsächlich sauber.

Doch Störungen aus der eigenen Elektronik ist nur eine Seite der Medaille. Wie steht es mit Störungen am neuen QTH? Das konnte ich leider erst nach unserer Ankunft  am neuen Ort feststellen. Zu diesem Zweck habe ich ein kleines Transistorradio mit AM-Kurzwellenbändern mitgenommen. Ein Rundgang ums Chalet und im angrenzenden Terrain hat mich positiv überrascht: Glück gehabt: das Ferien-QTH war so ruhig wie die Stille im angrenzenden Wald.

Um Störungen zu finden reicht meist ein einfaches Taschenradio

Dieser Wald war übrigens eine Art Märchenwald. Am Abend inspizierten Hirsche und Rehe meine Antenne, tagsüber die Eichhörnchen. Da die vorherrschende Baumart die Lärche war, sprossen im September Lärchenröhrlinge in Massen. Aber auch Eierschwammerl und Steinpilze waren leicht zu finden. Sogar einige Hallimasche und Parasolpilze konnte ich entdecken. Ein Paradies für Pilzliebhaber. Die einzige Konkurrenz im Wald war ein einsamer Holländer. Als ich ihn fragte, was er sammle, zeigte er mir seine Steinpilze. Dies sei die einzige Art, die er kenne. Bei unserem Gespräch war es rundherum gelb von Lärchenröhrlingen. Als ich ihn darauf aufmerksam machte, sagte er: „Sei vorsichtig, mit ihrer leuchtend gelben Farbe sind die sicher giftig!“. Aber zurück zu meiner Antenne:

Ich hatte mich für eine V-Antenne entschieden. Also ein umgekehrtes V mit meinem 8m Mast in der Mitte. Die Drahtlänge betrug ca. 27m. Als Gegengewicht und gleichzeitig als Reflektor diente ein Draht unter der Antenne auf dem Erdboden. Seine Länge erwies sich für das 160m Band als erstaunlich kritisch. Aber nach einigem Probieren schaffte der Tuner problemlos ein SWR von 1:1 auf 40, 60, 80 und 160m. Auch auf 30m und 20m, doch diese Bänder interessierten mich weniger. Ich wollte ja mit Steilstrahlung über den Alpenriegel funken. Distanz 100 bis 200km. Zudem wären mir für DX die Viertausender im Weg, bzw. im Funkpfad gestanden.

Um eine Distanz von 150km zu überbrücken gilt der folgende optimaler Abstrahlwinkel :

Für das 40m Band: 74 Grad,

für das 60m Band: 70 Grad,

für das 80m Band: 66 Grad und

für das 160m Band 52 Grad.

Welcher Winkel für eine bestimmte Distanz optimal ist, lässt sich hier in diesem ausführlichenNVIS-Artikel sehen. Dort habe ich auch die obenstehenden Winkel abgekupfert. 

Die Ionosphäre ist nicht ein Spiegel, wie er bei uns in der Wohnung steht, sondern ein recht diffuses und unregelmäßiges Gebilde. Ein Aether-Meer über unseren Köpfen, das seine Form dauernd verändert. Ein Meer mit einem tiefen und unregelmäßigen Wellengang. Daher auch das QSB, das Fading in unseren Empfängern. Nicht jede Welle wird am gleichen Ort zurückgeworfen. Und bei 80 und 160m nicht einmal immer an der F-Schicht. Im 80m Band kann es sowohl die F-Schicht in ca. 250km Höhe sein, aber auch die E-Schicht, die sich nur in 110km Höhe befindet. Im 160m Band ist es sogar meistens die E-Schicht, was den wesentlich flacheren Winkel erklärt.

Einfach zu sagen, dass man bei NVIS-Kommunikation wie ein Springbrunnen schnurgerade mit 90 Grad  in den Himmel strahlen muss, stimmt nur bei sehr kurzen Distanzen. Also z.B. von meinem Heim-QTH in Charmey nach Bern (etwas über 40km). Wenn da die Gegenstation in Bern z.B. eine Vertikalantenne benutzt, deren Strahlungsdiagramm ein Loch im 90 Grad Winkel aufweist, ist Hopfen und Malz verloren. Denn die Bodenwelle zwischen Charmey und Bern wird zuverlässig von meinem Hausberg abgefangen. Ja, ich weiß, und hatte schon gefühlt hundert Diskussionen mit Flachländern über dieses Thema: Im flachen Land sind 40km im 160 oder 80m Band kein Thema. Da reichen einfache Rutenantennen.

Doch zurück zu meiner Antenne, die ich in Grächen, im Mattertal, benutzte. Natürlich hing der Draht mit ca. 8m Höhe zu tief, besonders für 80 und 160, und ich habe dadurch sicher ein paar dB verloren. Doch wichtiger war mir die Ausrichtung der Drahtantenne. Die Simulation des Richtdiagramms hat nämlich gezeigt, dass die Steilstrahlung in Querrichtung zum Draht einen größeren Winkelbereich abdeckte als in Längsrichtung (im 40,60,80m Band).

Hätte ich die Antenne nicht quer zur Nord-Südrichtung aufgespannt, wäre eine Verbindung mit IS/HB9CCZ/p auf Sardinien kaum möglich gewesen. Gerade im 40m Band strahlte die Antenne  in Längsrichtung des Drahtes nur in einem kleinen Winkelbereich steil nach oben.

Auf allen Bändern von 40 bis 160m gelangen mir Verbindungen ins Schweizer Mittelland und nach Süddeutschland mit sehr guten Signalen, aber auch mit vielen italienischen Stationen im Piemont. Was will man mehr in einem Alpental, das von Viertausender umzingelt ist?  

Eine sehr seltsame Antenne

 

Ein Foto aus meinen September-Ferien in Grächen im Wallis: Mitten im Vordergrund das Brunegghorn, der grosse Weisse links davon ist das Weisshorn, der kleine weisse Gipfel rechts das Bishorn und links im Hintergrund das Matterhorn. Bis auf das Bishorn alles SOTA-Berge. In meinem nächsten Blog werde ich über meine Funkerfahrungen an diesem Urlaubsort berichten.

Es ist jetzt schon eine Weile her, dass ich morgens beim Kaffeetrinken plötzlich in einer anderen Realität oder in einem Paralleluniversum gelandet bin. Mein Aufenthalt in der «Stadt mit derungewissen Mauer» ist nur noch eine ferne Erinnerung. Da ich offenbar eine gute Verdrängungsstrategie habe, taucht sie nicht einmal in meinen Träumen auf. Nur jeweils am Morgen, wenn ich erwache und die Augen aufschlage, werde ich daran erinnert.

«Scheibenkleister», denke ich dann. «Der linke Bildschirm ist immer noch kaputt.» Trotzdem danke ich dem Universum, dass der Rest meines Hirnkastens noch in Ordnung zu sein scheint, wie mir die Neurologen versichert haben. Ihr wisst sicher, wie so Tests ablaufen, prahlt doch der amerikanische Präsident dauernd, wie er diese Test bisher gemeistert habe: Zu Beginn werden einem da eine Reihe Bilder gezeigt. Ein Krokodil, ein Eichhörnchen, ein Vogel und eine Kuh. Bis auf das Krokodil kenne ich, als Alpenbewohner, die Tiere natürlich persönlich und hatte deshalb keine Schwierigkeiten.   

In der Zwischenzeit habe ich mich mit dem Leben als Einauge arrangiert. Immerhin hat dieses einäugige Leben auch seine positiven Seiten. So habe ich rasch begriffen, dass ich nur noch das rechte Glas meiner Brille zu putzen brauche. Auch das Autofahren ist viel entspannter geworden, da ich als Beifahrer in Ruhe die Landschaft betrachten kann und dabei viele neue Dinge entdecke. Nach 57 Jahren auf den Führerschein zu verzichten, ist mir erstaunlich leicht gefallen, zumal ich von einer ausgezeichneten Fahrerin durch die Gegend kutschiert werde, die besser parken kann, als ich das jeweils fertig gebracht habe.

Natürlich gibt es auch weniger positive Effekte. Einer besteht darin, dass ich sehr vorsichtig sein muss, wenn ich z.B. Wein trinke. Kommt es doch vor, dass ich in Ermangelung der stereoskopischen Sicht, das Glas nicht im ersten Anlauf erwische. Aber das wird sich sicher bei fleissigem Üben noch einpendeln. Mehr Sorgen machen mir schon die Lötstellen: dass Zinn und Lötkolben beide zusammen die Lötstelle finden, ist Glücksache, und die Lötstellen sehen aus wie gebrutzelt.

Aber man muss nicht alles selber basteln. Aliexpress kann das auch fertig liefern. Die meisten meiner Hobbies sind mir ja erhalten geblieben. Unter anderen das Funken als Radioamateur. So funke ich fröhlich weiter aus dem Alpental wie vorher. Ja, ich habe in der letzten Zeit sogar meinen bescheidenen Antennenpark erweitert. Auf Kurzwelle ergänzt nun ein seltsamer Dipol meine Magnetloop-Antenne. Dieser Dipol ist unter dem Vordach des Chalets aufgespannt, ganz in der Nähe der hölzernen Fassade. In etwa 12m Höhe führt er der Hauswand entlang und ist dank seiner braunen Farbe praktisch nicht zu sehen. Über die Länge bin ich noch nicht mit mir einig. Sie ist nämlich zufällig entstanden, und ich habe es versäumt die Drahtlänge exakt auszumessen. Ziel war es, soviel Draht in die Luft zu kriegen, wie möglich. Es dürften vielleicht etwa 16m sein, mit zwei lustigen Schleifen an den Enden. Sie wurden hinter den Fensterläden versteckt, dienen als Endkapazitäten und sollen die Antenne elektrisch verlängern. Daher die unbestimmte Länge.

Gespeist habe ich den Draht auch nicht in der Mitte, sondern etwas abseits davon, wie man das bei OCF-Antennen macht (WindomAntenne). Dort sitzt bei mir aber nicht ein UNUN, sondern ein automatischer Antennen-Tuner (CG3000). Wieso einen dieser suspekten UNUN-Übertrager benutzen oder sich mit Hühnerleitern abplagen, wenn man einfach einen automatischen Tuner direkt an der Quelle einsetzen kann?

Natürlich hat so ein Tuner auch Verluste, doch man kann ihn direkt mit einem Koaxialkabel speisen und hat auf diesem ein gutes SWR und somit auch weniger Kabelverluste.

Nicht alle automatischen Tuner sind dafür geeignet. Viele sind nicht wasserdicht. Andere verlangen nach einer manuellen Bedienung, was für einen automatischen Tuner ein Witz ist. Oder sie wollen einem alle möglichen Daten auf einem Display anzeigen. Will man einen Tuner direkt an der Speisequelle draussen an der Antenne einsetzen, muss er

1.     Wasserdicht sein

2.     Über einen genügenden Anpassbereich verfügen.

Über letzteren Punkt gibt das Manual, bzw. Datenblatt Auskunft. Der CG-3000, der als Pi-Tuner arbeitet, kann maximal 32uH in Serie schalten und am Eingang max. 6300pF und am Ausgang 755pF parallel schalten. Damit kann er auf 10 bis 160m Impedanzen von ca. 12 bis 1000 Ohm anpassen. So können z.B. auf 160m auch sehr kurze Antennen angepasst werden. Doch für eine Endspeisung eines Halbwellendipols reicht es in der Regel nicht.  

Obwohl oft für Inverted-L Antennen eingesetzt, ist ein automatischer Tuner nicht nur für Langdraht und Rutenantenne gegen Erde zu gebrauchen. Trotz seinem einbeinigen, unsymmetrischen Aufbau. Am Erdanschluss des Tuners wird einfach anstelle einer Erdung der zweite Dipoldraht angeschlossen. Damit das ohne Fisimatenten funktioniert, wird das Koaxialkabel direkt vor dem Anschluss des Tuners mit einer Mantelwellensperre versehen. Auch sollte eine Drossel auf der DC-Speisung angebracht werden.

Meinen seltsamen Dipol stimmt der Tuner auf allen Bändern von 10 bis 160m ab. Meistens auf ein SWR 1:1. Doch ein gutes SWR bedeutet nicht automatisch eine gut funktionierende Antenne. Hat doch auch ein Dummy Load ein SWR von 1:1. Wie gut das Teil läuft, erfährt man nur in der Praxis; im Vergleich mit anderen OM und mit anderen Antennen. In meinem Fall mit meiner Magnetloop-Antenne.

Die bisherigen Resultate sind erfreulich, trotz der Nähe zur Hauswand. Diese frisst ja sicher einen Teil der Leistung weg. Nur auf dem 160m Band ist die Antenne kaum zu gebrauchen. Für dieses Band ist sie einfach zu kurz.

Erstaunlich tief ist der Störpegel, trotz der Nähe zur Hauswand und obwohl sich mein Shack gerade auf der anderen Seite der Wand befindet, sind meine Geräte immun gegen die Strahlung, die durch die Hauswand dringt. Nirgends ein Bildschirm, der flackert, eine Stereoanlage, die kreischt oder ein Computer, der die Verbindung zum Internet verliert. Glasfaser sei Dank.

Und da bei mir jedes Schaltnetzteil sorgfältig entstört wurde ist auch der Geräuschpegel im Empfänger erstaunlich niedrig. Nur meine Magnetloop-Antenne ist meistens noch besser.

Die Stadt und ihre ungewisse Mauer

 

Bild: Soldatenhaus am Fusse der Gastlosen

"Die Stadt und ihre ungewisse Mauer" heisst ein Roman von Haruki Murakami. Vor einer Woche hat mich das Schicksal in eine solche Stadt geführt. Nicht aus Neugier und auch nicht ganz freiwillig. Eigentlich hatte ich keine andere Wahl. Es war genau sieben Uhr in der Früh und ich trank gerade meinen Morgenkaffee. Incarom wie üblich. Er ist nicht so stark wie normaler Kaffee und ich vertrage ihn gut. Gegessen hatte ich zu diesem Zeitpunkt noch nichts, aber ich freute mich bereits auf das frische Brot, die Salzbutter und die Konfitüre aus Bitterorangen. Ich denke, man nennt sie in Deutschland auch Pomeranzen.   

Doch in den Genuss der Pomeranzenmarmelade sollte ich nicht mehr kommen. Das Universum hatte für mich eine andere Realität vorgesehen. Nämlich eine Reise in die Stadt mit einer ungewissen Mauer. Diese seltsame Stadt ist eigentlich eine Stadt in einer Stadt. Neben vielen Besuchern, arbeiten dort mehr als zehntausend Menschen in allen möglichen Berufen. Sie nennen diese Stadt in der Stadt übrigens "die Insel". Apropos Besucher: es gibt zwei Sorten: die Freiwilligen und die Unfreiwilligen. Wie schon angetönt, gehörte ich zu letzteren. 

Eine eigentliche Mauer, wie man sie normalerweise kennt, hat diese Stadt nicht. So eine wie damals in Berlin, aus Steinen und vielleicht sogar mit Stacheldraht bewehrt, gibt es nicht. Trotzdem ist sie irgendwie da. Denn so leicht gelangt man nicht in diese Stadt, weder hinein noch hinaus. Das zeigt sich schon daran, dass die unfreiwilligen Besucher registriert und markiert werden, dass ein eigener Sicherheitsdienst für Ordnung sorgt und man nicht überall freien Zugang hat. 

Dafür gibt es einen eigenen Taxi-Dienst. Gefahren wird man aber nicht in Automobilen oder in einer Kutsche, sondern in Betten mit Rädern. Das ist sehr bequem und fühlt sich an wie im Traum. Und man gelangt dabei, ohne suchen zu müssen, immer an den richtigen Ort. An einem dieser Orte wurde ich in ein riesiges und lärmiges Ungetüm gesteckt. Man setzte mir Kopfhörer auf und fragte mich, was ich denn gerne hören möchte. "Natürlich Highway to Hell von AC/DC", antwortete ich. An einem anderen Ort, wo ich mit dem Bettentaxi hinkam, wurden mir Bilder von Tieren gezeigt, deren Namen ich nennen sollte. Zudem klopfte mir eine Assistentin mit einem Hämmerchen auf die Gelenke. Bei dieser Gelegenheit kam mir unvermittelt der amerikanische Präsident in den Sinn. 

Trotz allem ist diese Stadt mit ihrer ungewissen Mauer kein Gefängnis. Sie kennt keine Gefangenen und keine Wärter. Aber nicht jedermann darf die Stadt einfach nach Gutdünken verlassen. Das könnte Konsequenzen haben. Vielleicht erinnert ihr euch noch an den Film "The Bucket List" mit Morgen Freeman und Jack Nicholson. Auch der kam mir während meines Aufenthalts in den Sinn und beflügelte meine Fantasie.

Was ich noch erwähnen muss: die Menschen waren freundlich und hilfsbereit und nicht wenige sprachen das, was wir hierzulande Hochdeutsch nennen. Das Essen war wie im Ferienhotel. Nur an Schlaf war nicht zu denken. An die Geräusche der interessanten elektronischen Gerätschaften ist man als Funkamateur ja gewohnt. Aber dass man alle zwei Stunden geweckt und gefragt wird, wie man heisse, wo man sei und welchen Tag wir hätten, fand ich doch seltsam.

In dieser Stadt bin ich also gelandet, bevor ich die Pomeranzenmarmelade geniessen konnte. Und so bin ich auch in einer anderen Realität gelandet. Eine, der ich mich auch im Alpental nicht mehr entziehen kann. Eine, die mein Leben verändert. Wieweit, versuche ich gerade herauszufinden, nachdem ich aus der Stadt nach Hause zurückgekehrt bin.

Werde ich noch in den Bergen rund um das Tal wandern können? Werde ich noch durch den Aether geistern und den Lötkolben schwingen können? Werde ich mich weiterhin als Bücherwurm durch unzählige Bände wälzen können?

Vielleicht steckt die Antwort auf diese Fragen zum Teil in dem "Geschenk", das ich aus der seltsamen Stadt mitgebracht habe. Einem kleinen Kästchen mit diversen Kabeln und Elektroden. Ich glaube es verträgt die Hochfrequenz nicht so gut. Um es nicht zu stören, verzichte ich zurzeit auf das Funken. Aber das Kästchen wird nicht immer bei mir bleiben. Was aber wohl bleiben wird, ist mein linkes Auge, das beim Kaffeetrinken um sieben Uhr seinen Dienst versagt hat. Schwarz wie der Kaffee ist seither das Bild im linken "Bildschirm". Hoffentlich bleibt mir das andere noch erhalten und meine Gedanken versinken nicht in Dunkelheit   

 

Funken aus einem Alpental stösst auf mancherlei Hindernisse. Die ersten und offensichtlichsten sind natürlich die Berge rundum. Um mit der Kurzwelle über die Berge zu kommen, muss die Antenne mit einem steileren Winkel abstrahlen, als im flachen Land. Das begrenzt die Sprungdistanz. Also die Distanz, die man mit einer einzigen Reflektion an der Ionosphäre überbrücken kann. So braucht der Funkstrahl mitunter vier oder mehr Sprünge anstatt drei, um das begehrte DX zu erreichen. Ganz krass ist bei mir die Situation Richtung Nordwesten, also Richtung USA. Da steht der Vanil des Cours mit seinen 1562m fast direkt vor meiner Antenne, die sich auf 900m Höhe befindet. Am besten geht es talabwärts. Dort tut sich eine Lücke Richtung Südamerika auf. Nur der weiter entfernte Moléson steht dort dem Signal im Weg. So sind denn bei mir die Signale aus Nordamerika sehr dünn und oft kaum zu hören, während z.B. die Kanaren und Brasilien recht gut reinkommen.

Europa geht natürlich immer und NVIS in die nähere Umgebung sowieso. Natürlich nur auf den längeren Wellen von 30 bis 160m. Dank meiner Magnetloop Antenne sind auf diesen Bändern die lokalen Störungen ziemlich tief. Manchmal bewegt sich das S-Meter kaum vom Fleck, wenn kein Signal rein kommt, um dann auf S9 hochzuschnellen, wenn eine Station auf der QRG zurückkommt. Leider ist das bei meinen Gegenstationen nicht immer so gut. Vor allem wenn diese vertikale Antennen verwenden. Diese strahlen kaum senkrecht nach oben und bringen zudem viele lokale Störungen rein. Das Resultat: bei NVIS über kurze Distanzen (100-200km) sind die Signale mager und die Gegenstationen hören wegen QRM schlecht. Oft wird über Störpegel von S9 und mehr geklagt. Da macht Funken keinen Spass. 

Bei solchen NVIS-Verbindungen kann es einen grossen Unterschied ausmachen, über welche Ionosphärenschicht man miteinander funkt. Ist es die F-Schicht in ca 300km oder die E-Schicht in ca. 80km Höhe. Ein Funkkollege wohnt z.B. 60km weit weg auf der anderen Seite der Voralpen und besitzt eine flach strahlende Antenne. Ist die F-Schicht im Spiel ist sein Signal schwach, oft kaum hörbar, funken wir aber über die E-Schicht, zeigt das S-Meter S9. Der Grund liegt natürlich im kleineren Abstrahlwinkel, der für die E-Schicht benötigt wird. Aber man kann sich leider die Ionosphärenschichten nicht auslesen. Man muss nehmen was man kriegt. Ein Blick auf das nächste Ionogramm bringt dann Klarheit.

Mit der Bodenwelle aus meinem Talkessel zu kommen, ist kaum möglich. Ob 160,80 oder 40m: auf der anderen Seite der Voralpen bleibt nicht mehr viel Bodenwelle übrig. Während die Stationen im flachen Mittelland auf diesen Bändern Lokal-QSO abwickeln und einander S9+ Signale geben, geht hier nichts. Im Alpental ist die Ionosphäre mein einziger Freund.

Im VHF-Bereich sieht es etwas anders aus. Dank Diffraktion (Beugung an Bergkämmen) und Reflexion an steilen Felswänden erreichen die 2m Wellen aus dem Tal spielend das Mittelland. Je nach dortigem Standort mit erstaunlich guten Signalen. Manchmal sogar, wenn die Gegenstation nur ein Handsprechgerät benutzt. Einige Kollegen liegen jedoch im Funkschatten, sodass eine VHF-Verbindung nicht möglich ist. Da bleibt dann nur noch ein Relais. Von denen gibt es hierzulande im surplus. Auf den meisten ist aber nichts zu lauschen ausser Rauschen und ich frage mich oft, wer wohl dort den Strom zahlt. Es gibt in der Schweiz wohl mehr Relaisstationen als aktive OM.

Ein grosses Problem bei VHF-Verbindungen in den Bergen ist der Mehrwegempfang. Der sich insbesondere bei FM im Zusammenhang mit Blindenstock-Antennen manifestiert. Verzerrungen der Modulation bis zur Unverständlichkeit und manchmal eine komplette Auslöschung des Signals ist das Resultat. Kein Wunder, nehmen doch die simplen Stängel Signale aus allen Himmelsrichtungen gleichzeitig auf. Würde ich hier im Alpental einen Stängel anstelle der Yagi benutzen, würde ich oft nur Kauderwelsch aufnehmen können. 

Wer über Mehrwegempfang klagt, muss wissen, dass dieser Effekt in der Regel bei der Empfangsantenne entsteht und nicht beim Sender. Diese Mehrwegausbreitung über verschiedene Pfade (z.B. verschiedene Reflexionspunkte) beruht deshalb oft nicht auf Gegenseitigkeit. Da kann eine Yagi Antenne auf der Empfangsseite helfen, die das Signal bevorzugt aus einer bestimmten Richtung empfängt.

 

Ein Signal aus dem Alpental

 

Vorbei ist die Episode der Erinnerungen und auf geht es zu neuen Gedanken. Die alten überlasse ich nun der Vergangenheit. 

Noch ist unsere Aetherwelt stabil, während die Welt immer mehr ins Chaos driftet. Auch die Sonne heizt noch regelmässig die Ionosphäre auf und beschert uns manch interessantes DX. Zwar ist auch sie in der Deszendenz und geht einem neuen Tiefpunkt entgegen. Doch die Sonne ist kein Imperium und wird nicht verschwinden um einem anderen Platz zu machen. So werden die Signale der Jammerfunker* auch im nächsten Minimum Anfang der dreissiger Jahre noch über ihr "gearbeitetes" DX fabulieren können (*FT-8 wird wegen seiner Signale spasseshalber manchmal Jammerfunk genannt)

Gut, dass wir als Funker kein Kerosin brauchen, um die Welt zu bereisen, wir benutzen dazu unsere Aetherwellen. Abgesehen davon, sollte man sowieso keine grossen Reisen mehr unternehmen, wenn man in der Mitte seiner Siebzigerjahre angelangt ist. 

Kürzlich habe ich gelesen, dass Magnetloop Antennen besonders gefährlich sein sollen. Und als Benutzer einer solchen, habe ich meine Loop daher in den entferntesten Winkel meiner Unterkunft verbannt und die Leistung aufs Minimum gedreht, um den Grenzwerten zu genügen. Es ist ja schon schlimm genug, wenn mich die Medizinmänner bei jedem Anzeichen von Unwohlsein in eine MRT Röhre stecken. 

So eine Magnetloop erzeugt ja - wie der Name schon sagt - im Nahfeld ein starkes Magnetfeld.  Dieses ist besonders heimtückisch. Denn es durchdringt unseren Körper ohne ihn aufzuheizen, wie das elektromagnetische Strahlung tut. Wir merken also erst mal nichts. Der Kopf wird nicht heiss und die Füsse bleiben kalt. Ganz im Gegensatz zu einem normalen elektromagnetischen Feld. Das heizt einem so richtig ein und damit das nicht geschieht und beim Gebrauch des Handfunkgerätes nicht die Augäpfel schmelzen, hat man den SAR-Wert geschaffen. Watt pro Kilogramm Fleisch oder so ähnlich. 

Hat man nur ein Magnetfeld wie in der Nähe der Magnetloop wird das Fleisch nicht heiss und der SAR-Wert eignet sich nicht als Grenzwert. Da müssen Tesla aushelfen. damit ist aber nicht dieses Fahrzeug gemeint, das angeblich selbst fahren soll und deshalb ausser einem Computerschirm keine Instrument, Knöpfe und Hebel benötigt. Eigentlich wäre sogar das Steuerrad nicht nötig. 

Doch wieso wird ein Grenzwert für das reine Magnetfeld vorgeschrieben, wenn dieses den menschlichen Körper nicht aufwärmt? 

Ganz einfach: In Studien hat man herausgefunden, dass wir auf  HF-Magnetfelder anders reagieren als auf elektromagnetische Felder. Abhängig von der Frequenz werden Nervenimpulse induziert. Ein Kribbeln als wäre ein Geist im Raum, ein Blitz im Gehirn, was weiss ich. Auf jeden Fall gibt es darüber jede Menge Studien. Und so haben die Wissenschafter einen Wert definiert, bei dem solche Dinge sicher nicht passieren. Auch nicht beim empfindlichsten Menschen. Die Gesetzeshüter, sorgenvoll und äussert vorsichtig, haben dann diesen Grenzwert angeschaut und gesagt. "Um ganz sicher zu sein, dividieren wir das mal durch 50. Et voilà, so entstehen Grenzwerte. 

Passt auf jeden Fall gut auf und wenn ihr so Biotech Instrumente wie Pace Maker oder Insulinpumpen rumträgt, haltet die Grenzwerte pingelig ein, die der Hersteller vorschreibt. Sie sind unter Umständen niedriger als unsere Vorschriften im Amateurfunk. Vorsicht ist die Mutter der Porzellankiste.

 

 

        

  

Erinnerungen eines Funkamateurs 20 - Funk im 630m Band

 

Viele Funkamateure funken schon seit langer Zeit im Mittelwellenbereich, denn das 160m Band gehört per Definition zur Mittelwelle (300 kHz - 3000 kHz). Es befindet sich ja nicht weit weg vom Mittelwellenrundfunkband. Für den Funkamateur gibt es aber noch eine andere Möglichkeit, die sich unterhalb des Rundfunkbandes befindet. Dort wo früher der Hauptverkehr des Schiffsfunks in Telegrafie stattfand. Es hat für einige Funkamateure eine besondere Faszination, dort zu telegrafieren, wo die früher die Schiffe sich bei den Küstenstationen gemeldet haben. Wer bisher meine Erinnerungen gelesen hat, der begreift, wieso ich mich dieser Faszination nicht entziehen konnte. War ich doch drauf und dran, in meiner Jugend selbst Schiffsfunker zu werden.

Das 630m Band von 472 kHz - 479 kHz wurde in der Schweiz am 1. Januar 2013 freigegeben. Die erlaubte Sendeleistung beträgt hierzulande 5 Watt EIRP. Um diese Abstrahlleistung mit einer Amateur-Drahtantenne zu erreichen, muss der Sender ein mehrfaches an Sendeleistung aufwenden.   

Im Gegensatz zur Langwelle ist es viel einfacher im 630m Band zu funken. Wer auf Langwelle QRV war, kann auch auf Mittelwelle funken. Er besitzt bereits das nötige Know How. Aber die Mittelwelle ist für den Funkamateur viel einfacher zu erschliessen als die Langwelle. 

Als ich wusste, dass die Freigabe kommen würde und welchen Frequenzbereich wir erhalten würden, baute ich meinen ersten Mittelwellensender. Genau nach dem gleichen Prinzip wie der Langwellensender, den ich in Sottens eingesetzt hatte. Als VFO benutzte ich eine Platine mit einem fertig aufgebauten digitalen Oszillator und das Gehäuse wurde aus Sperrholz gebaut:

Es war ein reiner CW-Sender mit einer geschalteten Endstufe (Klasse D) mit einer Leistung von maximal 250 Watt. Damit, so rechnete ich mir aus, würde ich mit einer kleinen Drahtantenne unterhalb der erlaubten 5 W EIRP bleiben. Die Antenne war eine Inverted L und das Gegengewicht bestand aus dem Maschendrahtzaun des Gartens. Es war die gleiche Antenne, die ich schon für das Langwellenband verwendet hatte. Nur mit einem anderen Variometer für die Anpassung.

Damit war ich vom ersten Moment an QRV und konnte in CW eine ganze Reihe Erstverbindungen tätigen. QRSS war nicht notwendig und kam nicht zum Einsatz. 

Später baute ich noch einen zweiten CW-Sender. Nicht weil das eine Notwendigkeit war, sondern aus Spass am Basteln:

Hier noch seine Rück- und die Unterseite:

Doch bald einmal verdrängten die digitalen Betriebsarten von Joe Taylor die klassische Telegrafie auf dem 630m Band. Meine CW-Sender wurden obsolet. 

Aber auch dafür gab und gibt es eine Lösung: Man kann heutzutage auf 630m senden, ohne selber einen Sender bauen zu müssen. Gewisse Amateurfunktransceiver lassen sich so modifizieren, dass sie auch im 630m Band nicht nur empfangen, sondern auch senden können. 

Der IC-7300 zum Beispiel bringt dort bis zu 20W und man braucht dabei keine Angst um die "Gesundheit" seines Transceivers zu haben, wie die Erfahrungen zeigen. Allerdings ist sein Signal im 630m nicht sauber, da er für dieses Band über kein Tiefpassfilter verfügt. Aber ein solches lässt sich leicht selber bauen. Hierzu auch ein Beitrag aus meinem Blog.

Als Antenne reicht eine einfache Inverted L. Je höher und je länger, desto besser. Abgestimmt mit einem Variometer oder einem passenden LC Netzwerk.

 

Bild: Variometer für das 630m Band

Damit lassen sich bereits ganz interessante Versuche machen - zum Beispiel in der Betriebsart WSPR. Dass das sogar mit einer modifizierten Magnetloop-Antenne von knapp 2m Durchmesser aus dem Shack heraus möglich ist, haben meine Versuche gezeigt.

Und damit sind wir bei der Ausbreitung der 630m Wellen:

Generell lässt sich sagen, dass die Ausbreitung der 630m Welle der 160m Welle gleicht. Die Reichweite der Bodenwelle ist jedoch ungefähr viermal grösser. Reicht die Bodenwelle im 160m Band 50km weit, kommt man mit ihr im 630m Band 200km weit. Das hängt aber sehr stark vom Terrain ab. Über Meerwasser kann man ohne weiteres 500km und mehr erreichen und im flachen Land bei guter Bodenleitfähigkeit einige 100km. Im Hügelland der Voralpen kann die Bodenwelle auf 50km zusammenschrumpfen. Die Berge der Alpen stellen ein unüberwindbares Hindernis dar. Bodenleitfähigkeit und Störpegel sind die hauptsächlich die bestimmenden Faktoren.

Eine Ausbreitung über die Ionosphäre findet tagsüber in der Regel nicht statt, da die Dämpfung der D-Schicht zu hoch ist.

Das ändert sich aber in der Nacht und dann kommen Distanzen von 1000km und mehr zustande. Europaverkehr ist im 630m Band nachts die Regel. Im Winter ist die Ausbreitung besser als im Sommer, wie das auch im 160m Band der Fall ist. DX, also z.B. transatlantische Verbindungen sind nur mit sehr gut ausgerüsteten Stationen möglich.

Hier findet man mehr Informationen über die Ausbreitung der Mittelwellen im Rundfunkbereich. Daraus lassen sich gut die Möglichkeiten für den Amateurfunk ableiten, unter Betracht der geringeren Leistung, der kleineren Antennen einerseits und der schmalbandigeren Betriebsarten wie CW, FT-8, WSPR usw andererseits. 

  

Erinnerungen eines Funkamateurs 19 - DX auf Langwelle

Die Operation HE3OM ging am 4. März 2012 um Mitternacht zu Ende. Sowohl beim KW-Team mit dem Hauptmast, wie auch beim LW-Team mit dem Reservemast, wo ich dabei war.

Insgesamt haben wir auf Langwelle mehr als fünfzig Stationen in fünfzehn Ländern kontaktiert. Das scheint wenig, angesichts der Superantenne, die wir zur Verfügung hatten. Aber es ist viel, in Anbetracht der wenigen Stationen, die auf dem 2200m Band QRV waren.

Der Start war harzig und echte Langwellen-QSO’s (keine Crossband) kamen in klassischem CW nur wenige zustande. Die am weitesten entfernte Station, die wir in normalem CW kontaktieren konnten, war Mal, G3KEV in der Nähe von London. Mein Distanzrekord für normales CW auf Langwelle aus dem Jahre 1999 mit OH1TN blieb unangetastet. So stiegen wir bald um auf QRSS, auf computergestützte, extrem langsame Telegrafie. Nun änderte sich die Situation und die Rekorde purzelten einer nach dem anderen.

In QRSS gelangen einige Erstverbindungen von der Schweiz aus, die bisher noch keiner der drei Schweizer Langwellenpioniere zustande gebracht hatte. Die Premiere hatten wir mit YO2IS, Suli in Timisoara. Wir hatten ihn schon zuvor in Crossband kontaktiert. Doch jetzt konnten wir Suli auch in QRSS3 (1Punkt = 3 Sekunden) aufnehmen. Zwar nicht gerade mit einem O (gut), aber immerhin mit einem M (teilweise). 

Dabei handelt es sich um das übliche Rapport-System bei QRSS-Betrieb: O,M,T, drei Striche, zwei Striche, ein Strich. Letzterer steht für „nicht lesbar“. Denn in QRSS muss gespart werden. Auf alles Überflüssige wird verzichtet, PSE, DE, UR etc. kommen nicht vor, da sie keine Informationen enthalten. Ein CQ-Ruf lautet also kurz und bündig: CQ HE3OM K. Und die Antwort darauf: HE3OM HB9ASB K. Wenn mir dann HE3OM einen Rapport sendet wird auf den Präfix verzichten: ASB OM O K. Dann kommt die Rückmeldung: OM R O K. R steht für eine Bestätigung des Empfangs, O für den Rapport. HE3OM wird dann das QSO beenden und da die Rufzeichen genügend ausgetauscht wurden, lautet der Text: 73 TU SK. Wie ihr sehen könnt, ist QRSS eine Minimal-Sprache, man kürzt, wo es nur geht. 

Die zweite Premiere feierten wir dann mit einer Verbindung mit RA3YO in Moskau über eine Distanz von 2350km. Dabei hätten wir auf unserer Seite eigentlich gar kein QRSS benützen müssen. Dmitri konnte unser Signal gut hören. Er kam übrigens in einer Variante von QRSS zurück: in DFCW (Dual Frequency CW). Dabei sind Punkte und Striche gleich lang, aber unterschiedlich in der Frequenz. Je nach Geschwindigkeit beträgt der Frequenzversatz einige Hertz oder sogar nur Bruchteile davon. Damit kann nicht nur die Strichlänge auf Punktlänge verkürzt werden, die Abstände zwischen Punkten und Strichen innerhalb der Zeichen entfallen. So wird QRSS wieder schneller, ohne an Lesbarkeit einzubüssen.
Nach RA3YO konnten wir auch noch RN3AGC arbeiten. Ebenfalls in der Umgebung von Moskau und etwa in gleicher Entfernung. Darauf folgte nochmals eine Erstverbindung: ES5AM, Mati aus KO38gr in Estland.

Am 18.2., gegen Mitternacht, gelang uns dann der grosse Sprung. W1VD, Jay in Burlington, CT, hatte uns auf dem Schirm. Einen Internet-Anschluss gab es in unserem Shack keinen. Aber Martial, HB9TUH, richtete uns eine Richtstrahlverbindung ein und so konnten wir live mit ansehen wie unsere Signal auf der anderen Seite des Atlantiks empfangen wurde (siehe Bild).

Wir waren nicht die erste europäische Station, die die Atlantiküberquerung auf Langwelle schaffte, englische Stationen hatten das schon Jahre zuvor zustande gebracht, aber das tat der Freude keinen Abbruch. Wir waren erstaunt, wie gut wir auf der anderen Seite zu sehen waren und das in der schnellsten QRSS-Betriebsart mit 3-Sekunden Punkten. Die Zeichen auf der anderen Seite sahen zwar etwas verwackelt aus, siehe oben im Bild, und wir spekulierten darüber, ob sie vielleicht von der Ionosphäre frequenzmoduliert wurden, die gerade von einem Sonnensturm aufgewühlt wurde. Aber sie waren gut lesbar. Jay antwortete auf 40m in CW. Fast hätten wir ihn im Hickhack des dort laufenden Contests verloren, doch Claude-Alains geschulte CW-Ohren konnten ihn immer wieder aufspüren. Während dieser Zeit tobte übrigens ein schweres Gewitter über Burlington, recht ungewöhnlich für diese Jahreszeit. Sturm in der Ionosphäre, Gewitter in der Atmosphäre, welch abenteuerliche Bedingungen.

Diese Erfahrung hatte uns übermütig werden lassen. Wenn es mit den USA klappte, könnte es doch auch auf die andere Seite gehen, gegen Japan! Der bekannte Low Band DXer JA7NI war auch auf 136 kHz QRV und war bereits in Russland empfangen, bzw. gesehen worden. Wir kontaktierten Yasi, JA8SCD, der für Kuni JA7NI die Skeds abmacht. Doch der erste Versuch mit Kuni war eine Enttäuschung. Von unserem Signal war in Tokio nichts zu sehen, obschon wir die Geschwindigkeit bis auf QRSS60 reduzierten (Ein Punkt = 60 Sekunden, ein Strich 180 Sekunden). Doch dann, am 21.2. tauchte auf der Wasserfallanzeige von JA7NI, die wir auf dem Internet beobachten konnten, plötzlich eine schwache Drei auf und dann ganz klar und deutlich der Suffix OM. War das wirklich unser Signal? Als wir in der folgenden Nacht den Test wiederholten, konnten wir die Zweifel ausräumen. Während Stunden tauchte unser Signal immer wieder auf Kunis Schirm auf, in einer Distanz von fast 10‘000km und nach einem Pfad, der zum grössten Teil über Land führte. Das QSB war ausgeprägt und entschied über „sichtbar“ oder „unsichtbar“. Es schwankte in einem Rhythmus von ungefähr einer halben Stunde.

Wir fühlten uns wie Marconi und feierten das Ereignis mit Champagner, den Christian HB9DBC mitgebracht hatte. Kunis Signal konnten wir jedoch nicht in der Schweiz aufnehmen. Sein Langwellensignal war zu schwach. Somit blieb diese Verbindung eine einseitige. Ob sie je mit Amateurmitteln, also ohne Sendemasten von altgedienten Mittelwellensendern, zu schaffen sein wird, ist fraglich.

Lange Zeit betrachtete ich die lange Welle als eine recht stabile Angelegenheit. Das ist sicher auch richtig, was die Bodenwelle anbelangt. Doch nachts, wenn die Ionosphäre mitspielt, variieren die Bedingungen stark. Sonnenstürme beeinträchtigen auch die Langwellenverbindungen. Aber sie können sie auch verbessern. Gerade nach einem Sonnensturm habe ich häufig stärkere Signale beobachten können. Das könnte auch bei unserer Verbindung mit Japan eine Rolle gespielt haben – in die eine oder andere Richtung.

In den seither vergangenen dreizehn Jahren hat sich die Langwellen-Szene gewandelt. Viele Stationen aus der Pionierzeit sind heute nicht mehr QRV und in klassischem CW wird kaum mehr gefunkt. Auch QRSS sieht man nur noch selten. Diese extrem langsame Telegraphie mit Punktlängen zwischen 3 und 120 Sekunden, vom Computer generiert und von blossem Auge auf einer Wasserfallanzeige decodiert. Inzwischen haben die digitalen Betriebsarten von WSJT-X das Feld übernommen. Oft sind am Abend WSPR Signale zu beobachten. Dabei sein kann ich heute nur noch als SWL. Meine Magnetloop-Antenne kann ich zwar mit einem grossen Zusatzkondensator auf 137 kHz abstimmen. Doch sie ist auf diesem Band dermassen ineffizient, das mein Signal im Aether verloren geht, bevor sie das Alpental verlässt. 

Zu erwähnen bleibt noch, dass der Langwellenbetrieb (wie auch bei der KW-Crew) eine Teamleistung war. Bei der Installation halfen u.a. HB9CGL, HB9DUL, HB9DUI, HB9IIV, HB9TOB, HB9DBC, HB9IIB und natürlich HB9TUH. 

Als Operateure wirkten dann neben mir Kurt HB9AFI, Iacopo HB9DUL und Claude-Alain HB9CGL an der Taste, bzw. am Computer.

Wenn wir nicht "Dienst" hatten, hörten wir von zuhause aus mit, und versuchten HE3OM zu kontaktierten. Das gelang sowohl HB9DUL, HB9CGL und mir mit einem kleinen 10 Watt Sender, der unter uns die Runde machte, zusammen mit teilweise provisorischen Antennen und natürlich in klassischem CW.

Noch ein Wort zu den lokalen Bedingungen: Normalerweise hat man ja ein Haus mit einer Antenne. Wir hatten in Sottens eine Antenne mit Haus. In diesem Häuschen belegten das Variometer und die Abstimmkondensatoren für 765 kHz die Hälfte des Platzes. Die andere Hälfte gehörte uns. Und die war eisig kalt. Auf dem Hochplateau von Sottens weht häufig eine heftige Bise und Februar gehört bekanntlich nicht zu den warmen Monaten. Trotz zwei Keramikheizern à 1.5kW kamen wir nicht über 10 Grad. Wir funkten in Ski Jacke und mit Mütze. Aber als HB9TOB mit schwerem Geschütz zu Hilfe kam, in Form von alten Direktheizern, die bei der Renovation seines Hauses übrig geblieben waren, verbesserte sich unsere Situation.

Damit schliesse ich meine Erinnerungen an die Langwelle ab. Beim nächsten Mal geht es ein "Stockwerk" höher. Ins Mittelwellenband bei 630m, das wir Funkamateure seit einigen Jahren benutzen dürfen. 

Zum Schluss noch einige Impressionen aus dem LW-Shack von HE3OM

Unser Sendemast mit den Alpen im Hintergrund

Die Einspeisung unseres Senders erfolgte über ein Stück Litze. Das genügte für unsere 1000 Watt

Man beachte das Schild links!

Das vorhandene Anpassnetzwerk des Mittelwellensenders musste natürlich unterbrochen werden, um unseres anzuschliessen.

Der Messerschalter an einem der vier Mastfüsse. Für den Betrieb mussten die Schalter geöffnet werden.