Semnal DCF77 Recepţia experimentală cu antene VLF

[yo3fhm]

5 hours ago, VAX said:

Cat trebuie sa fie banda de trecere minima pentru decodarea corecta a semnalului digital ? 

 

Puriu a mai scris chestia asta, atat pe la inceputul topicului, cat si pe la pag. 15 .

Eu am coborat si mai jos folosind filtrele digitale din aplicatia SpectrumLab .

 

6 hours ago, yo3fhm said:

Pe scurt, la metoda cu circuit LC derivatie (date simulate)

f1(-3dB) = 76.660392 KHz
f0 = 77.120303 KHz
f1'(-3dB) = 77.592889 KHz
BW=932Hz = 0.932 KHz
Q = f0/BW = 82.74

Rp= Q*X = 82.74 * 746 ohm = 61729 ohm = 61.7K

[....]

Revin mai pe seara cu poze suplimentare de la masuratori + alte detalii.

 

Am revenit. Poza, din pacate nu mai am si nici nu mai am chef sa fac la ora asta. 

Dar iata si datele *masurate*  in cazul determinarii Q-ului prin metoda cu circuit LC serie:

f1(-3dB)= 78.3211 KHz   (insertie = -9.12dB)
f0= 78.8101 KHz  (insertie = -12.12dB)
f1'(-3dB)= 79.2868KHz (insertie = -9.12dB)
BW rezultata= 0.9657
Q=f0/BW=81.6
Rs=Q*X = 81.6*760=62016 ohmi = 62K

ESR calculat = Z/2*(10^(dB/20) -1) = 8.23 ohm  [formula Eq6 din Q-factor Measurements on LC circuits de Jaques Audet, VE3AZX)
|Z| masurat = Rs masurat (faza=0) = 7.04 ohm

 

Dupa cum se observa, cele 2 metode au dat rezultate foarte apropiate, prima prin simulare iar cea de a doua prin masurari directe.

Mentionez ca am masurat si frecventa proprie de rezonanta a bobinei, folosind impedantmetrul Tesla BM538, gasind-o la 510 KHz. 

De aici, am calculat capacitatea parazata, care este in jur de 6pF . 

 

[V10]

10+ yo3fhm pentru ca ai facut toate testele astea. M-am jucat si eu putin cu decodarea, este simplu dar pentru test am folosit un simulator care trimite un semnal curat deci este usor de decodificat. M-am gandit sa scot un receptor dintr-un ceas dar nu prea am avut rabdare pentru asa ceva. Am incercat sa alterez putin acuratetea semnalului, modificand lungimea impulsului, dar sigur nu pot simula prea bine un semnal cu mult zgomot provenit de la un receptor real. Am citit mai multe versiuni de cod sa vad ce idei au avut altii, cam toti presupun ca semnalul prezentat de receptorul DCF este destul de curat, multi dintre cei care au scris cod sint germani deci e normal sa aiba un semnal curat. Unii verifica lungimea impulsului cu o marja de eroare de pana la 20 %, altii se multumesc doar sa faca distinctia intre "0"  si "1". Mai multe teste cand o sa am receptor.

[yo3fhm]

Felicitari pentru zona in care locuiesti, RST !

Suna foarte bine, bag de seama ca ai multa liniste in jur. 

Cand iti vin celelalte echipamente, sunt tare curios sa vad cum se comporta in VLF !

 

73 de Cezar

[V10]

@ RST, daca vor ajung cuarturile pot sa iti dau si tie cateva, sint destule in comanda, zic DACA ajung pentru ca mi s-a mai intamplat sa nu mai ajunga niciodata cateva comenzi din China. Si U4224B pot sa-ti dau unul cand vor ajunge.

[puriu]

Pe la noi se pot auzi in banda LF mai multe statii "time signal", unele chiar mai aproape sau mai puternice decat DCF77. O lista:  https://en.wikipedia.org/wiki/Radio_clock . Nu toate statiile din lista pot comanda direct un ceas. Cea mai apropiata statie este RBU (66,66 kHz), langa Moscova. Cea mai puternica este TDF (162 kHz), aproape de Paris.

Algoritmul de codificare difera de la o statie la alta. TDF foloseste acelasi cod ca si DCF77, dar intr-un receptor obisnuit se aude doar semnalul de radiodifuziune. Semnalul clock-radio se transmite prin modularea in faza a purtatoarei. La fel si BBC Radio 4 (198 kHz).

Provocarea cea mica este ca o asemenea statie sa se auda. Se poate folosi un receptor fara pretentii, inclusiv unul cu reactie. Asa se pot afla date privind conditiile optime de receptie. Sunt motive pentru care o statie nu se aude, de exemplu un semnal parazit permanent peste ea. In acest caz se trece la alta statie.

Provocarea cea mare este decodificarea cu succes a informatiei transmise (fara erori datorate zgomotelor). Aici este de lucru la un soft.

[globaldj]

5 hours ago, RST said:

Moscova e cea mai de departe...aprox 3500Km. 

 

 Adica  doar vreo 1600 Km  ... Asta daca nu s-a schimbat geografia intre timp  ... Cea din UK e cea mai indepartata.

 

https://en.wikipedia.org/wiki/RBU_(radio_station)

 

 

Editat Martie 29, 2019 de globaldj

[yo3fhm]

4 hours ago, RST said:

.....asta in cazull in care ar înțelege cineva ce zic. Am un optimism ieșit din comun, se observa din pasiunea cu care descriu....chestii care nu interesează pe nimeni :))) Mai importanta e distanta Buzau- Moscova ;P

Salut RST,

Fii sigur ca exista utilizatori interesati. Unul dintre ei sunt chiar eu, dupa cum bine stii , si dupa cum bine stiu si altii.

Problema cu antena copac e mai complexa, pentru ca unii o vor lua in ras iar altii o vor trata cu multe rezerve (la fel cum fac si eu). 

Ca sa poti exprima o parere care sa nu frizeze domeniul speculatiilor prostesti, e nevoie de documentare si de mai multe experimente, pe care cei mai multi dintre noi, cei care locuim in zone urbane, nu au cum sa le deruleze. 

 

Legat de VLF, mi-am propus ca in aceasta primavara, pana la viitoarea transmisiune a emitatorului istoric de la SAQ, sa costruiesc doua antene pe care sa le transport pe malul Neajlovului, intr-o zona in care am mai fost si anul trecut. Acolo sunt si copaci buni pentru experimente si de asemenea, e o zona care nu e traversata de retele de distributie a energiei electrice. 

E o zona perfecta atat pentru experimente radio, cat si pentru alte activitati in aer liber. 

 

Referitor la convertor, sunt foarte rezervat in ceea ce priveste oscilatorul RC, din motive de stabilitate. 

Toate convertoarele pe care le-am vazut sunt pe cristal de cuart. Sigur, ca idee functionala, o sa "mearga", dar mi-e greu sa cred ca folosind un oscilator RC sau LC, vei putea obtine stabilitatea necesara transpunerii semnalelor respective (care contin emisiuni de banda ingusta, a caror decodare implica o stabilitate foarte buna). Desigur, poti incerca. Nu te impiedica nimeni. Si mai ales ca poti urmari deviatia de frecventa nu numai la ureche, ci si pe waterfall-ul unui analizor audio (fie pe telefonul mobil, fie prin placa de sunet). Daca o vei face, te rog sa postezi rezultatele si sa arati ce ai obtinut. Chiar sunt curios, fara gluma. 

 

In ceea ce priveste receptiile pe care le-ai facut, te mai felicit inca odata pentru zona linistita in care le derulezi. 

Pe de alta parte, nu pot sa apreciez in nici un fel calitatile receptorului tau, atat timp cat nu ai comparat cu alte echipamente pe care sa le vedem cum se comporta in aceleasi conditii. 

Tot ceea ce pot presupune e ca atat timp cat ai un oscilator stabil (ceea ce se vede din clipul tau), restul depinde de partea de intrare, inclusiv antena. 

Subiectul e mult prea complex pentru a putea fi tratat integral. 

 

Avand in vedere frecventa extrem de scazuta la care faci receptii in VLF, as putea sa te rog sa mai faci un experiment, daca tot esti atat de non-conformist

Ar fi o idee sa folosesti antena ta copac conectata la placa de sunet a unui laptop pe care sa-l aduci in zona. 

Fii convins ca nu glumesc. M-ar interesa ce o sa iasa. Adica, exact ceea ce faci cu receptorul tau, sa faci folosind placa de sunet. 

E posibil ca pentru asta sa mai ai nevoie si de o priza de pamant, pe care o poti improviza rapid cu o alta surubelnita mai lunga infipta in pamant si un conductor adus pana la mufa laptopului. 

Placa de sunet trebuie sa poata esantiona la cel putin dublul frecventei receptionate, deci ptr 77.5KHz ar trebui sas folosesti o placa moderna, care merge la 192K .

Altfel, ai avea nevoie de convertor, asa cum ai spus si tu. Laptopurile recente (chiar si de acum 5-6 ani) dispun de astfel de placi. Sau, o placa de sunet externa, conectata prin USB. 

 

Pentru receptie, unul dintre cele mai bune softuri pe care le poti folosi este SpectrumLab produs de DL4YHF .

Nu este o aplicatie usor de utilizat, e foarte complexa. Dar contine si un modul de decodare pentru DCF77. Daca te joci cu ea putin si studiezi in mod minimal help-ul disponibil, vei vedea cam ce ai de facut. La nevoie, iti scriu si aici pe forum, nu e o problema. Poti etapiza receptia in 2 faze: cea in care faci efectiv receptie simpla, la ureche si pe spectrul aplicatiei, apoi cea in care implici si decodorul pentru DCF77. 

Prima faza transforma placa de sunet intr-un receptor VLF cu care sa vezi si sa auzi tot ce misca pana la zona superioara la care mai poate lucra placa de sunet (192/2=96 KHz).

Cea de a doua faza, te va ajuta sa decodezi cadrele de date de la DCF77 si in caz de nevoie, sa sincronizezi ceasul laptopului cu semnalul receptionat.

 

Referitor la antena copac, am citit si eu materialele existente. Nu pot exprima nimic concret, pana nu vad si nu ating cu mana mea o astfel de solutie.

Sunt extrem de sceptic si tind mai mult spre a lua la misto o astfel de nebunie, dar nu voi mistocari pe nimeni care ar incerca astfel de experimente. 

Daca spui ca minunea aia de antena copac iti reduce zgomotul, asa o fi . 

Fa si tu cateva teste si arata-ne exact cum se intampla, sa ne minunam si noi

Dar pune receptorul astfel incat sa se vada ca ai 1.5m de sarma pana la copac si ca e conectat direct la capatul antenei tale telescopice.

Ar mai fi o idee sa cuplezi si priza de pamant si sa vezi ce se intampla: se atenueaza semnalul receptionat, sau nu? Daca nu, se mai "curata" de mizerii, sau nu? 

Intelegi? Variatiuni pe aceasi tema, ca sa vedem incotro conduc experimentele - altfel... e greu sa poti specula. 

 

O alta idee e sa fixezi receptorul de copac in apropierea punctului in care faci legatura cu trunchiul, si sa scurtezi cei 1.5m de sarma la minimum necesar. Sa zicem, 15cm. 

Poate ca amplificatorul pe care il folosesti in receptor sa se foloseasca de cei 1.5m de sarma si astfel, sa dea rezultatele pe care le auzim/vedem. 

Reducand la minimum necesar conexiunii cu copacul, mai eliminam din suspiciunea de mai sus, pricepi ? Hi.

 

Cam atat deocamdata... Vezi si tu ce poti sa faci din cele de mai sus. 

Succes la experimente si raman sa vad ce-ti iese !

 

Cezar

Editat Martie 31, 2019 de yo3fhm

[ndor]

 Copacul ala, sau antena ...ce-o fi , observ ca rivalizeaza  cu observatorul de la Arecibo in castig .

Sau pentru unii decibelul creste in copac !!  20 dB castigul unei antene in VLF ????!!!! S-o fi schimbat fizica intre timp .

Inca odata constat ca se cauta a se atrage atentia asupra unei anumite persoane prin postarea a tot felul de ineptii .

Doar , doar cineva il va baga in seama .

[puriu]

 

Un posesor tipic de ceas cu DCF77 vrea sa-l foloseasca intr-o camera de bloc bantuita de semnale parazite. Eu am trei ceasuri (la pret de unul) in trei camere. Toate trei erau astazi dimineata la ora de vara. Important este sa se gaseasca pentru ceas un loc si o pozitie optime. Rotirea sau deplasarea cu un metru-doi poate sa salveze sau sa compromita functionarea ceasului. Pentru asta este necesara "receptia experimentala" cu urechea. Am folosit intotdeauna un simplu receptor cu reactie in banda 60 - 180 kHz si o antena magnetica buna (bara de 200mm si bobina de 9mH cu Q mare). In interiorul blocului se aud cu totul alte semnale decat in balcon. Unele semnale "de bloc" sunt explicabile (pe 78,1 kHz este armonica 5 a liniilor TV, etc.). Altele sunt inexplicabile (la usa bucatariei am un semnal foarte puternic pe 75,0 kHz).

Antena magnetica (cadru sau bara) are doua avantaje: poate fi ecranata electric si poate fi orientata pentru anularera unui semnal nedorit.  La unul dintre ceasuri am ecranat antena magnetica interna cu un tub din plastic acoperit cu folie din cupru (spira deschisa) legata la masa. 

 

 

[Marele Savant]

1 oră în urmă, ndor a spus:

 Copacul ala, sau antena ...ce-o fi , observ ca rivalizeaza  cu observatorul de la Arecibo in castig .

Sau pentru unii decibelul creste in copac !!  20 dB castigul unei antene in VLF ????!!!! S-o fi schimbat fizica intre timp .

Inca odata constat ca se cauta a se atrage atentia asupra unei anumite persoane prin postarea a tot felul de ineptii .

Doar , doar cineva il va baga in seama .

Cred ca l-ai prins! vrea omul sa candideze la prezidentiale si isi face reclama pe forum!

[puriu]

Vesti bune pentru amatorii de receptii experimentale. La ora asta (14:50) DCF77 se aude (in balcon spre est) mult mai bine decat RBU, in ciuda distantelor. De la mine la DCF77 sunt cam 1420 km si niste munti, iar pana la RBU cam 1190 km si nici un munte. 

[yo3fhm]

7 hours ago, puriu said:

Pentru asta este necesara "receptia experimentala" cu urechea. Am folosit intotdeauna un simplu receptor cu reactie in banda 60 - 180 kHz si o antena magnetica buna (bara de 200mm si bobina de 9mH cu Q mare).

Seara buna, 

Imi amintesc ca ati mai mentionat la inceputul topicului cateva cuvinte despre un astfel de receptor. 

Va referiti la postarile de mai jos ? 

https://www.elforum.info/topic/124520-dcf77-receptia-experimentala-antene-vlf/page/4/?tab=comments#comment-1530353

https://www.elforum.info/topic/124520-dcf77-receptia-experimentala-antene-vlf/page/4/?tab=comments#comment-1530400

https://www.elforum.info/topic/124520-dcf77-receptia-experimentala-antene-vlf/page/5/?tab=comments#comment-1531420

 

Am vazut ca ati postat trei scheme :

            

 

Care dintre ele o folositi ? (daca folositi vreuna dintre ele, bineinteles! )

 

Cu stima,

Cezar YO3FHM

[yo3fhm]

4 hours ago, RST said:

Dar si un pretext nemaipomenit ptr ieșire la aer, alaturi de undita din dotare....accesoriu obligatoriu! 

Cezar....abia aștept sa postezi ceva de pe malul Neajlovului  

Salut,

Pai tocmai ce-am postat poze, vezi topicul de aici . O caiaceala si o pescuiala pe o zi superba. 

Ca sa fiu si ontopic, va mai precizez ca am luat un ceas DCF77 cu mine si l-am pus pe acoperisul masinii , la locul de unde am fost recuperati cu tot calabalacul cu care am vaslit pe apa.

Ei bine, afurisitul s-a sincronizat fara nici o problema! Mai mult decat atat, faptul a fost confirmat si de aprinderea indicatorului care simbolizeaza receptia corecta a cadrelor de la emitator, indicator pe care acasa nu l-am vazut niciodata activ !

Iata si cateva poze, insotite de salutul meu de pe firul apei :

 

 

Cam asa arăta Neajlovul astazi (click ptr marire):

 

 

 

 

Restul pozelor -> in topicul mai sus amintit.

Pomi infloriti, mirosind a primavara, soare, apa = cristal, o vreme splendida. 

Temperatura apei = aprox. 15 grade, am intrat si am traversat raul pe malul care se vede vis-a-vis, admirand mirosul pomilor infloriti.

Mai mult decat atat, am scos si un receptor portabil (SONY) si am tras cu urechea in unde lungi si pe unde scurte. 

Zgomot electric = zero, propagare excelenta (7, 14 si 21 MHz), iar semnalele in unde lungi = foarte consistente si repet, fara zgomote electrice. 

Diferenta fata de mediul urban e uriasa. Precizez ca in zona in care ma aflam in poze, campia nu era traversata de nici un fel de retea electrica si ca cele mai apropiate site-uri telecom erau la cativa Km buni. Nu aveam semnal pe telefonul mobil !

 

Cam asta a fost pe ziua de azi. In concluzie, o sa incerc un receptor fix pentru VLF si mai vedem dupa aia. 

 

 

73 de Cezar

[V10]

On 3/30/2019 at 5:00 PM, RST said:

...aseară laptopul s a blocat, a stat așa cateva minute, si a revenit câteva momente si s a blocat iar. L am închis forțat si nu mai pornește..se aprinde un pic un led, se stinge si așa rămâne. Nu e topicul potrivit, întreb așa într o doară...are cineva idee ce problema o fi si daca se poate repara? Eu cred ca nu, așa ca...

 

 

Imediat dupa ce apesi pe butonul de pornire incearca sa intri in bios apasand una din tastele F2 sau F8, depine de laptop, poti apasa repetat si alternativ pe ambele de mai multe ori timp de cateva secunde. Daca reusesti sa intri in bios atunci probabil ca ti s-a busit hard disk-ul sau cu noroc ceva prin Windows, si se rezolva cu inlocuirea HDD si/sau reinstalare. Daca nu mai misca nimic, mai mult ca sigur este defectiune hardware. Mai incearca si sa-l pornesti fara baterie, ar putea fi o solutie daca bateria este f.veche.

 

Ma intorc la subiectul topicului, sau aproape de subiect. Avand succes cu unul din ceasuri dupa ce am acordat "antena" cu ajutorul unui oscilator cu opamp am incercat si cu al doilea ceas care nu a receptionat niciodata nimic. Cu ocazia asta am constatat ca daca alimentez oscilatorul cu tensiuni diferite se schimba frecventa de oscilatie deci nu stiu daca a fost o idee buna cu acordul circuitului LC folosind metoda asta, nu am cum sa stiu la ce tensine oscileaza pe frecventa reala.

Intre timp am construit un DDS dupa o schema de pe net, functioneaza bine, mai am doar amplificatorul de iesire sa-l pun in functiune, dar deocamdata "merge si asa", nu am inca nici un stabilizator de tensiune negativa. Am incercat acordul "antenei" de ceas folosind DDSul si osciloscopul, am conectat antena intre iesirea DDSului si masa cu un condensator de 100 nF in serie pentru separare galvanica, si sonda osciloscopului in paralel cu antena, am miscat bobina pana am obtinut amplitudine maxima a semnalului pe osciloscop cu frecventa pe DDS reglata la 77500 kHz (pe osciloscop variaza intre 77,5010 si 77,4990 kHz). Este destul de greu de verificat prin metoda asta pentru ca aproape de frecventa de rezonanta nu mai am nici o variatie a amplitudinii (osciloscopul are precizie de 0.01 V) la o modificare a frecventei de 1-1,2 kHz, deci cu instrumentele pe care le am la indemana nu pot face un reglaj bun. Am reglat observand la ce frecventa, sus si jos, incepe sa scada amplitudinea si am ajustat in asa fel incat cele 2 frecvente sa fie cat mai egal departate de 77,5 kHz.

 

Problema este ca, folosind cele doua metode, oscilatorul si DDSul, am pozitii semnificativ diferite ale bobine pentru acord pe 77,5, deci ceva nu este bine. Mai mult, cu antena reglata prin "metoda oscilatorului", am reusit o singura receptie intr-o saptamana, chiar si in acelasi loc unde celalalt ceas receptioneaza  aproape oricand, iar cu antena acordata cu ajutorul DDSului nu am reusit nici o receptie. In concluzie dupa toata munca nu am rezolvat nimic dar sint si mai confuz ca inainte. Cred ca la primul ceas am reusit reglajul "din greseala".

 

Din ce am mai citit pe "net" ar trebui ca metoda de reglaj folosing DDSul sa fie una buna. Daca poate cineva sa ma lumineze as fi recunoscator.

 

[VAX]

Se vede ca nu le aveti cu electronica analogica (mai ales in RF). 

Ati incercat sa obtineti rezonanta unui circuit LC paralel conectandu-l direct la iesirea de mica impedanta a unui oscilator (sau DDS). Ati amortizat total circuitul si nu obtineti maximul dorit. 

Trebuie sa injectati remnalul RF printr-un convertor tensiune-curent, cu rezistenta mare la iesire (sute de kohmi) si capacitate de maxim 5 pF. Am dat o schema de genul asta la discutia despre Q-metru, pagina a 2-a.

Semnalul de la generator trebuie sa fie mic, de cel mult zeci de mV. Daca in locul rezistoarelor R1 si R7 (91 ohmi) se pun altele mai mari (kohmi), se poate mari nivelul semnalului din generator fara ca montajul sa intre in saturatie. Osciloscopul se conecteaza la sursa JFET-ului Q2, printr-un condensator de 1-10nF.