Kriisi- ja turvaviestintä TUVI: Digimodet ja X-toistimet

OH7HJ · Joulukuu 28, 2014, 10.34pm

Maakunnan kattavien hamssikusojen lisäksi tällaisen puhetoistimen tarkoitus on tietenkin soveltua turva- ja kriisiviestintään mieluiten muillakin, kuin pelkällä amatöörien 2 m bandilla. Etsintä- ja pelastustilanteissa, myrskytuhojen raivauksessa, tai ennalta-arvaamattomissa kriisitilanteissa voidaan tarvita turvaviestintä- eli tuvitoistimia yhdistämään viranomaisten, vapaaehtoisten, ja yritysten radioita yhteistoimintaverkoiksi, jotka toimivat hamssien 2 m bandia ylemmillä VHF-bandeilla.

Tällaisia poikkeustilanteissa mahdollisesti yhteistoimintaan tarvittavia FM-radiopuhelinverkkoja ovat mm. Meri-VHF ja Saimaan radio, SPR- ja Vapepa-kanavat, metsästäjäpuhelimet ja yritysten yhteiskäyttökanavat, sekä eräät viranomaisten ja PV:n varayhteydet. Ja kuinka ollakaan, sekä kokeiluissa ja mitauksissa käytetyt crossband-toistinradiot, että Okun tuvikokeilua varten pystytetty Aerialin vertikaanelikko toimivat oikein hyvin kaikilla näillä 2 m hamssibandia korkeampitaajuuksisilla VHF-radiopuhelinbandeilla, koska molemmat on alunperin tehty kattamaan kaikki kyseiset bandit!

Jotta maakuntakantaman koetuvitoistimen antenni saataisiin pelittämään laajakaistaisesti näillä hamssibandin yläpuolisilla jaksoilla, esiteltyyn perusdiplekseriin voidaan tehdä pieni modifikaatio sen taajusalueen laajentamiseksi ylöspäin. Kun diplekserin 2 m lähdön kela-konkkakytkentää muutetaan kaistapäästötyyppisestä ylipäästötyyppiseksi, se sallii näiden taajuuksiltaan korkeampien VHF-puhelinbandien sovittua lähettimeen varsin vaivattomasti.

Kaikki ylimmät VHF-radiopuhelinbandit

Käytännössä edellisten kuvien esittämän diplekserin 2 m kela vain käännettiin toisesta päästään kiinni runkoon, ja kytkentään lisättiin yksi trimmerikondensaattori lisää. Nämä muodostavat yhdessä T-mallisen ylipäästöfiltterin, jossa trimmerikonkat ovat sarjassa, ja ilmakela niiden välistä maihin. Tällainen filtteri päästää periaatteessa kaikki rajataajuuttaan korkeammat jaksot esteettä läpi, ja pysäyttää matalammat. Niin pitääkin, koska hamssien 144-146 MHz bandi on taajuudeltaan muiden VHF-radiopuhelinbandien alapuolella.

Näin siis tämä tehokkaan antenninsa ansiosta poikkeuksellisen kauas kantava, perinteisiin yhden bandin ripiittereihin verrattuna yksinkertainen ja halpa crossband-puhetoistin saadaan vain toistinradionsa taajuutta kääntämällä toistamaan hamssijakson sijasta mitä tahansa ylä-VHF-bandin radioliikennettä. Koska tällaiset pitkän kantaman X-banditoistimet workkivat yksinkertaisilla simpleksitaajuuksilla, niin kriisiradioverkon käyttäjien ei tarvitse uudelleenohjelmoida radioitaan erikoisille dupleksitaajuuspareille, eikä tehdä mitään muutakaan muutosta. Tämä on tärkeää, koska kyseisten verkkojen radioiden kanavia ei yleensä käyttäjä pysty muuttamaan. Siis eikun suoraan puhumaan!

Näin siis helposti ja halvalla rakennetaan maakunnanlaajuisiin mobileyhteyksiin kantava 6 m / 2 m, ja joskus myös 70 cm bandien tuvitoistinverkko, joka vaivattomasti radion nupista kääntämällä taipuu kokemattomillekin radionkäyttäjille helppokäyttöiseksi, muiden samanlaisten kanssa langattomana toistinverkkona toimivaksi ripiitteriksi kaikille käytössä oleville erillisille FM-radiopuhelinverkoille välillä n. 144 - 170 MHz. Tarvitsematta edes antennia virittää uusiksi.

Linkit

Etsitään Aerialin VHF-nelikoita ja kaksikoita turvaviestintä- ja hamssikäyttöön: O: Etsitään Aerialin VHF-nelikoita AV1912 tuvikäyttöön

Neljän bandin toistinradiomalleja: viewtopic.php?f=15&t=225&start=10#p1277

Suomen turvaviestintähamssit järjestäytymässä: facebook.com/photo.php?fbid … 066&type=1

Turvaviestintä eli TUVI naamakirjassa: facebook.com/groups/108089039526164/

IARU Global Amateur Radio Emergency Communications (GAREC) Conference: iaru.org/garec.html

T: - Juha -

OH7HJ · Joulukuu 31, 2014, 5.08pm

Hyvälle paikalle sijoitettu tehokas antenni siis kantaa puhetuvitoistinkäytössä ympärisäteilevänäkin hamssimobileasemille parhaimmillaan n. 100 km säteellä. Kokemusten perusteella mobilena ajeleva hamssikansa esitti toivomuksia myös Itä-Suomen vielä kovin paikallisen APRS-verkon kantaman pidentämisestä etenkin länteen, ja samalla toteuttamaan netistä riippumaton turvaviestintäyhteys valtakunnalliseen APRS-verkkoon.

Edelleen toivottiin, että APRS-digi voisi sijaita samassa Okun wanhankaivoksen korkeassa asemapaikassa yhdessä 2m/6m puhetuvitoistimen ja 2m pakettinoden kanssa, jos nämä vain toimivat yhdessä ilman keskinäisiä häiriöitä. APRS-kantaman kasvattaminen nyt katveessa olevaan läntiseen Kuopion suuntaan oli myös toivelistalla.

Koska useimmat Okussa kokeilluista toistinasemista workkivat 2 m bandilla, keskinäisen ylikuulumisen välttämiseen on syytäkin paneutua. Se kuitenkin onnistuu. Keinoina keskinäishäiriöiden hallintaan ovat antennien välimatkan ja polarisaation, lähetystehojen, sekä käytettyjen taajuuksien huolellinen valitseminen. Kokeita ehdittiinkin syksyllä tehdä pitkän maakuntakantaman tuvitoistimia sisältävän kokeilukaapin kanssa. Koe aloitettiin lisäämällä puhetuvitoistimen kaveriksi 1k2 pakettiradionode.

Pakettinode ja puhetuvitoistin yhdessä

Puhetoistinkaappiin siis asennettiin siirrettävä 2 m pakettinode. Helppo siirrettävyys on kokeiluvaiheessa tarpeen, jotta voidaan kokeilla vähähäiriöisin radion sijoituspaikka. Noden antennina oli vaakapolaroitu 4-el dipolimatto, joka saatiin lähes ympärisäteileväksi kulmaamalla dipolit vaakatasossa. Noden nelikkodipolin etäisyys katonharjalla puhetoistimen vertikaalinelikkoon oli reilut kymmenen metriä. Pakettinoden 2 m lähetysteho oli noin 3 W ja puhetoistimen n. 20 W. Tärkeintä oli saada noden sinällään lyhyet purskeet häiritsemään mahdollisimman vähän puhetoistinta. Node sinällää ei juurikaan häiriinny puhetoistimen ylikuulumisesta, koska se osaa odottaa mahdollisesti hukatun pakettipurskeen toistoa. Tavoite onnistui varsin hyvin antennien polarisaatioeron, ja noden vaatimattoman, mutta maakuntakusoihin hamssien kotiasemille riittävän lähetystehon ansiosta.

Seuraavaksi kokeiltiin APRS-digipiitteriä yhdessä 2 m pakettiradionoden kanssa. Näiden keskinäisten häiriöiden odotettiin, ja myös havaittiin olevan pienet, yksinkertaisesti koska molemmat workkivat lyhyillä purskeilla. Jos pakettipurskeet sattuvat ylikuulumaan ja ‘törmäämään’, mikä tarkoittaa samaa kuin ‘tuplaus’ fonella, niin node ja digi yksinkertaisesti yrittävät uudestaan paremmalla onnella. Pakettipurskeiden jaksotukseenhan on rakennettu satunnaisvaihtelu softalla, joten ne harvoin törmäävät useita kertoja peräkkäin. Pakettiradioliikenne siis tunnetusti kulkee, vaikka saman jakson jakavat hyvinkin monet lähettimet.

Koska antenneja oli vielä vähän käytettävissä, niin 2 m APRS-digiä ja pakettinodea kokeiltiin seuraavaksi parina keskinäisten mahdollisten häiriöiden selvittämiseksi. Myös näiden asemien havaittiin toimivan pareina toistensa tomintaa häiritsemättä. Tuvikäyttöä ajatellen APRS-diginä kokeiltiin hyvin vähävirtaista Stabo TNC2:ta, johon poltettiin UIDigi-rommi, ja radioksi laitettiin kiinalainen halpiskapula Baofeng UV3R, asetettuna 1 W lähetysteholle. Pakettiradionodena kokeissa oli myös tavallinen edullinen Kiinan käsikapula, mallia Feidaxin FD-150A, 3 W teholla.

Pikkuinen APRS-digi isossa tehoantennissa

APRS-digin kokeilun ajaksi, sen antenniksi kytkettiin puhetuvitoistinta varten pystytetty Aerialin vertikaalinelikko. Kantaman kasvaminen pienempitehoisiin antenneihin verrattuna oli varsin mahtava myös APRS-digin kanssa. Tavallisesti muusta maasta erillinen Itä-Suomen APRS-verkkomme yhdistyi muun maan APRS-verkkoon radioteitse, vieläpä kuullen useita muita APRS-digejä komeasti aina OH6:ista saakka. Kuvien kartat ovat UIVIew-softasta kotiasemalta, ja havainnollistavat tilannetta, jossa vain radioyhteys on käytettävissä APRS-paikannusten kuunteluun tai välittämiseen. Tällaisia tilanteita ovat mm. mobilesta workkiminen, sekä netistä riippumattomia turvayhteyksiä edellyttävät viestintäkatkokset.

Kun jopa yli 5 dBd vahvistavaan ympärisäteilevään Aeriaaliin kytketty koedigi kopitti myös näiden Keski-Suomen APRS-digien mobilepaikannuksia, niin mobileasemien APRS-paikannuksia välittyi nyt tänne Itä-Suomeen radioteitse parhaimmillaan aina Pohjanlahden rannalta Etelä-Suomeen asti. Siis oikeanlainen antenni hyvällä paikalla todellakin paitsi laajensi maakuntamme APRS-peittoa, niin myös langattomasti yhdisti pienen paikallisen APRS-verkkosaarekkeemme internetin toiminnasta riippumattomaksi osaksi muun maan APRS-verkkoa.

Toivomukset riippumattoman yhteyden saamisesta radioteitse isoon APRS-verkkoon Okuun asennettavan ‘turvadigin’ välityksellä havaittiin siis hyvinkin helposti toteutettaviksi. Koska APRS-verkko kykenee välittämään paikannusten lisäksi myös lyhyitä, tekstiviestinomaisia sanomia, niin pysyvän akkuvarmistetun digin saaminen Okun tapaiseen hyvään, korkeaan asemasijaintiin muodostaisi myös turvakäytössä netti- ja sähkökatkosten aikana toimivan turvaviestiyhteyden. Oikein toteutettuna häiriöittä, helposti, ja halvalla.

Videoita

Okun ensimmäisen 6m/2m puhetuvitoistimen koekappaleen esittelyä. Kantama mobileasemille 80 … 100 km hyvästä asemapaikasta, antennina 4-el vertikaalidipoli. youtu.be/GgVsyeLwEHI

Tehokkaan ja korkeaan sijaintiin wanhankaivoksen katonharjalle asennetun Aerialin nelikkovertikaalin testausta Okun 6m/2m puhetuvikokeessa. Tukkoisellakin 2 m kelillä antenniin kuuluivat Pieksämäen, Jyväskylän, ja tietenkin Kuopion ripiitterit. youtu.be/tHtjD8qUPx0

Näin aloitettiin kriisiviestintäharjoituksessa pitkien maakuntayhteyksien turvaviestintäkokeilut siirrettävällä 2 m pakettiradionodella Juuan Paalasmaan näkötornin nokassa vuonna 2011. youtu.be/MUbsnmfifso

Kriisiviestintähamssien valtakunnallinen TURVA-foorumi SRAL kesäleirillä Hankasalmella 2014. youtu.be/x38X0zZq-jw

T: - Juha -

oh7bd · Joulukuu 31, 2014, 8.07pm

Hei Juha,

Ilmeisesti vertaat Outokummussa marraskuussa kokeilemaasi oh7hj-2 -asemaa ja Outokummun kaupungilla olevaa oh7rdo -digiä keskenään, etkä niinkään verkkoja kuten kuvateksteissä on. Verkon peitto on jatkuvasti todennettavissa aprs.fi -sivustolla ja se poikkeaa sinun havainnosta hyvinkin paljon.

Digien tarkoituksena ei ole haalia mahdollisimman suuria ja päällekkäisiä peittoja. Outokummun OH7RDO -digillä on ohjelmallisesti rajoitettu toistettavia paketteja HAMDR:n cell_area -parametrillä niin, että digi ei hyvän VHF-kelin iskiessä toistaisi kaukaa kuultuja paketteja. Hyvä keli voi helposti tukkia koko APRS-kanavan, kun kaikki yhtäkkiä kuulevat toisensa.

Totta on se että korkealla sijaitseva nelikkodipoli suoriutuu paremmin kuin alhaalla kaupungilla oleva yksinkertainen dipoli.

Arto oh7bd

OH7HJ · Helmikuu 5, 2015, 5.10pm

Maakuntien turvaviestiverkkojen (TUVI) koeasemien pystyttäminen helpottuu sitä mukaa, kun ilmestyy uusia toistinradiomalleja. Vielä parempaa, paitsi että uutuudet ovat toimivia, niin ne ovat perinteisiin ‘ripiittereihin’ verrattuina todella halpoja. Mobiiliyhteyksiin sopivan X-toistinverkon luominen edellyttää vain hyville asemapaikoille pääsyä, rahoitus maakuntakantaman toistinverkon radioihin kun hoituu radioharrastajan taskurahoista. Yhden perinteisen paikallisen duplekseriripiitterin hinnalla kustantaa näistä simppeleistä X-banditoistinradioista vaikka koko maan poikki ulottuvan toistinketjun.

Koeasemia ja testejä varten on nyt saapunut kaksi rigiä lisää, tnx Jyrkille Lapualta, joka lähetti kokeiltavaksi ihkauuden mallisia Wouxunin toistinradioita! Näissä on turvaviestintään käypäisenä uutuutena 4 m bandi, mikä lisää kauan kaivattuja yhteyksiä mm. vapepan käsipuhelimiin ja PV:n ‘venttiseiska’-radiokalustoon. Wouxunin uutuusradion 4 m bandi kattaa välin 70 … 77 MHz. Kantamaltaan, maastokelpoisuudeltaan ja säänkestoltaan 4 m bandi on parempi kuin 2 m, ja tukiasema- sekä toistinantennit ovat tälle bandille varsin yksinkertaisia rakentaa.

Wouxunin toistinradion KG-UV950PL71 testaamista aloiteltiin rigin menujen ja asetusten opettelulla. Tässä 6m/4m/2m/70cm X-toistinuutuudesta eilen tehtyjä opetusvideoita, aloittaen varusteiden esittelyllä. Toisessa videossa havainnollistetaan rigin koekäyttö 71 MHz/165 MHz vapepa-X-toistimen asetuksilla. Kolmannessa näytetään dupleksiasetusten laitto rigiin perinteisen yhden bandin 2 m hamssiripiitterin workkimista varten.

Varusteet: youtu.be/OrNaaEYpB1o

X-toistinasetukset: youtu.be/ZP8o_0UxREA

Ja sitten asetukset perinteisten hamssiripiitterien workkimiseen: youtu.be/1uksf0WwDzg

Linkki radion maahantuojalle: koneita.com/erikoistuotteet/ … wouxun.htm

T: - Juha -

OH7HJ · Helmikuu 21, 2015, 6.58pm

Myös Wouxunin KG-UV950PL71 X-toistinradiouutuuden kaveriksi erikoisesti 71 MHz ja 165 MHz SPR- ja vapepabandien X-banditoistinkäyttöön tehtiin kahden antennin jakaja eli diplekseri, jotta kaikki tehokkaat 4 m ja 2 m yhden bandin antennit ovat käytettävissä. Diplekserin mitoitus onnistui arvatuilla kelojen ja trimmerikonkkien arvoilla niin hyvin, että se jakoi ja sovitti myös 50 MHz ja 144 MHz hamssibandit. Ja tarvittaessa vieläpä mukavasti ohi näidenkin.

Oheiskuvien antennijakajan kotelon pohjan keskeltä radiolle lähtevästä UHF- eli ‘kierrebanaaniliittimestä’ haarautuu pienempi kela ja kaksi 33 pF sarjatrimmeriä tavalliseksi T-ylipäästöksi kytkettyinä ylempien eli 2 m bandien BNC-antenniliittimeen.

Alempien 6 m - 4 m bandien antenniliittimen haaroitus kulkee kahden keskenään samanlaisen isomman kelan, ja n. 100 pF trimmerin kautta samoin jo tuttuna T-alipäästönä. Lisäksi 6 m - 4 m BNC-antenniliittimeltä runkoon on laitettu 10 pF trimmerikonkka SWR:n hienosäätöä varten. Periaatteessa myös 70 cm sinkku kulkee 2 m ylipäästön läpi, mutta sitä en ole testannut.

T: - Juha -

Linkit:

Tämä 6 m - 4m / 2 m antennidiplekseri on siis yli- ja alipäästökytkennöiltään lähes samanlainen, kuin aikaisemmassa viestissä kuvattu 6m / 2m antennijakaja, joka näkyy täällä: Kriisi- ja turvaviestintä TUVI: Digimodet ja X-toistimet

Toistinradion KG-UV950PL71 esittelyä ja videolinkit toistinasetuksiin: viewtopic.php?f=15&t=225&start=40#p1586

X-toistinrigi Wouxun KG-UV950PL71 maahantuojan naamakirjassa: facebook.com/photo.php?fbid … 856&type=1

OH7HJ · Heinäkuu 21, 2015, 6.47pm

In August 2014, an EMCOM group of Finnish radio amateurs tested a simple and inexpensive 50 MHz / 144 MHz cross-band FM phone repeater. Its range to mobile ham stations was found to reach 100 km in mixed terrain, and to home stations with fixed aerials beyond 160 km.

The long range X-band repeater experiment was done with an experimental repeater mounted to the high hill of Outokumpu with Tx power of 20 W to a 5…6 dBd omnidirectional 4 x vertical dipole array for 144 Mhz band, and 10 W to a zero-gain GP aerial for 50 MHz band. Transceiver was an unmodified 4-band FT-8900R, which has a cross-band repeater function as its standard option.

The surrounding East Finland terrain was rough and hilly, covered with forests, which makes reliable communications difficult especially for moving cars. Previous tests have proven UHF bands rather useless in this surrounding, while high VHF bands like ham 144 MHz or 2 m are found fairly useful.

HF bands are good as long as experienced hams are operating them from fixed stations, and bands are open. So the experiment aimed for finding a solution for 24 hrs ready mobile connection for uninterrupted ranges of 0 … 100 km or more.

Duplexer Free X-band Repeater Advantages:

Optimal Rx sensitivity with minimal Tx power losses,
Wide band frequency adjustability for relaying NFM radio networks,
Low cost, compact size and easy installation.

50 MHz penetrates into landscape

However, low VHF bands like 50 MHz provide much better range into the difficult terrain, thanks to its long wavelength of 6 m, which gives the wave an ability to bend behind hills and to travel through forests with very little surface loss due to absorption by vegetation.

Although remarkable by its penetration into deep forests, the sore point of 50 MHz is its sensitivity to domestic interference caused by common digital electronics. Fortunately the interference caused by populated areas is rapidly cut by distance, so it is an obvious solution to select places for provincial 6 m repeaters with some distance from human settlements and cities.

144 Mhz is fairly useful in urban environment, because local interferences are on this upper VHF band less intense and dense than on low VHF of 50 MHz. Also being very common ham mobile equipment, the 2 m is a good compromise between range and resistance to interference, and mounted to cars it works with fairly short and handy mobile aerials. These made the 2 m band the choice for mobile connection for this cross-band repeater experiment.

‘6m Pipeline With 2m Taps’

Now, where comes the concept of ‘network repeater’ in the picture? It comes with the cross-band repeating option. Think of 6m/2m X-band repeaters scattered to good, high radio station spots in countryside. When many repeaters are put on the same 6 m base freq, but their 2 m freqs are different, each repeater will relay 2 m traffic it hears out thru the common 6 m channel to neighbouring repeaters, which in turn relay it out from their 2 m channels again.

My fellow ham illustrated the crossband repeater network as “a wide pipeline of 50 MHz, with local 144 MHz taps”. This kind X-band repeater works on both common and local freqs with standard simplex FM channels, free from crowded duplex repeater channels and from complex user radio setups. Neither opening tones or subtones are required for 144 MHz users of these X-band repeaters, unless desired for some special reason, like for creating private sub-networks. Also, any local ham 2 m and 70 cm repeaters are easy to join to the long range repeater network, as well as the ‘official’ NFM phone communications networks between 144 … 170 MHz and on 430 MHz bands.

Being easy to use helps to make traffic transparent and quick to join for inexperienced users, providing a ready-to-use emergency communications aid with simplest basic setups of common handheld, mobile or fixed transceivers. Also, these kind repeater networks built from off-the-shelves parts are quick and simple to mount to destructed catastrophe areas for first voice emergency communications.

EMCOM Repeater Obstacles

We have got simple, inexpensive and easy means of building wireless networks of either fixed or portable or mobile X-band repeaters, for reliable wireless bad terrain mobile to mobile connections some 300 km or even more away, and for fixed home station connects 500 km away. Or in favourable open terrain, still farther. Built with pocket money. So, why these are not yet popular?

Main obstacle of building long range repeaters is limited access to good high station locations. There are good places on hills, high buildings and masts, but usually available exclusively for companies, clubs or communities only. Local ham radio clubs are maintaining traditional local semi-duplex repeaters only, usually without interest in emergency communications beyond their own cities.

The critical precondition for building these simple and reliable provincial and national long range EMCOM repeater networks is support from any organization for applying access to good provincial station locations. There are only few supporters yet.

Practical X-Band Repeater Network

An independent network of two-way cross-band simplex FM repeaters OH7RAC and OH7RAD is in use. These simplex repeaters have no hanging carrier so working on them is quite like working usual ‘straight’ QSO’s. Users of simplex repeater appear like any other users on same frequency.

These repeaters are remotely configurable via internet for different communications modes and setups. Interconnecting wireless provincial EmCom network works on their common 50 MHz base frequency. In addition, these repeaters have APRS igates listening to both voice repeater frequencies.

OH7RAC, Koli, locator KP43VC: 144.525 MHz CTCSS 85,4 Hz, info automatic.sral.fi/index.php?st=725
OH7RAD, Savo, locator KP32XM: 144.650 MHz CTCSS 85,4 Hz, info automatic.sral.fi/index.php?st=756
Common base frequency: 50.850 MHz CTCSS 151,4 Hz.

Battery Backup Power

Stations are battery backupped. The repeater power source is a set of standard 12 V UPS batteries connected to a charger. When mains feed is lost these backup batteries keep the repeaters working for days. Indicated battery voltage drops and radio box temperature climbs a little when there is continuous phone traffic on this X-band repeater.

Battery voltage and radio box temperature relayed online through 2 m APRS network from an experimental EMCOM X-band long range provincial repeater OH7RAC covering entire northern and central North Carelia:

Full charge: aprs.fi/?c=raw&call=OH7RAC-13
Low voltage: aprs.fi/?c=raw&call=OH7RAC-12

Juha -

OH7HJ
MSc, CTO
Quantum Electric Ltd.
LUT Radio Doppler Team
Member of SRT ry

Experimental EmCom Links:

OH7RAC wiki page: fi.wikibooks.org/wiki/Radiotaajuuskirja/OH7RAC
Mobile and home station coverage of Lake Pielinen experimental EmCom Repeater: viewtopic.php?f=15&t=225&start=60#p1791
Example schematic of two X-band repeater wireles network: viewtopic.php?f=15&t=225&start=60#p1856

GPS - APRS - radio - data - message server: viewtopic.php?f=15&t=225&start=60#p1775
Experimental EmCom radio network KRH map: radiohullut.net/viestiverkko … erkko.html
Finnish EmCom Facebook page: facebook.com/groups/108089039526164/

OH7HJ · Elokuu 1, 2015, 6.49am

Paketti- ja digimodeverkko on tänään maailmalla laajempi, kuin koskaan. John G8BPQ on jatkuvasti kehittänyt hamssikäyttöön ‘packet switch’-softaansa. Nykyään se kykenee yhdistämään ja välittämään sanomaliikennettä radiobandeilla paketin lisäksi useilla muilla digimodeilla, sekä lisäksi netissä, telnetissä ja APRS-verkossa.

Kun kiinteät nettiyhteydet katkeavat, G8BPQ-pakettiverkko siirtyy välittämään yhteydet langattomasti verkon HF- ja VHF-hamssiradioilla. Tässä verkossa olen itsekin päivittäin chattiyhteydessä muihin turvahamsseihin. Joskus netin, joskus 2 m radioyhteyden kautta.

Alla olevan linkin kartalla näkyvät G8BPQ-gatewayt. Useimmat Suomen gatewayt on toteutettu Raspeilla, jotka sopivat hyvin akkuvarmistettuun kotiradioasemien turvaviestintäkäyttöön. Kartassa eivät näy ‘tavalliset’ pakettinodet, joita on tiettävästi enemmän, kuin G8BPQ-solmuja.

G8BPQ-gatewayverkko kartalla, nodemap.g8bpq.net:81/

Linkit

BPQ-Raspberrynodet BPQ32 Node OH5RM-10 ja BPQ32 Node OH7JJT-10 Suomen hamssien turvaviestintäverkossa:

oh5rm.no-ip.org:2222/Node/Nodes.html
oh7jjt.no-ip.org:8080/Node/Nodes.html

Turvaviestinnän digimodeverkon ‘paniikkiripiitteri’ toimii Raspberry-tietsikoissa: viewtopic.php?f=15&t=225&p=1232&hilit=1varve#p1232

Raspberryketju naamakirjan turvaviestintäsivulla, facebook.com/groups/1080890 … 443491990/

HAM, APRS, SDR, Arduino ja Raspberry Pi: facebook.com/TronicsLAB

T: - Juha -

OH7HJ · Elokuu 11, 2015, 10.43am

Elokuu on ukkoskuukausi. Radioasemat kotona ja mökillä ovat vaurioalttiita lähiympäristön salamaniskujen suorille varausiskuille, johtimiin ja antenneihin indusoituneille jännitepiikeille, ja salamanpurkauksen maavirroille. Eräs neuvo on maadoittaa yhteen pisteeseen. Tämä varotoimi auttaa etenkin ukkoseniskun maavirroilta suojautumiseen.

Ukkossuojauksen kannalta yhteen pisteeseen maadoitus tarkoittaa, että kaikki laitteet yhteen ja samaan maakontaktiin. Laitteet talossa voivat keskenään olla sarjassa tai tähdessä, kunhan kaikista johtaa maapiuha yhteen yhteiseen maadoituspisteeseen. Ukkosvirta, kuten muukin sähkö, etsii helpoimman kulkutien vähimmän vastuksen kautta. Salaman iskiessä sen purkausvirta hajaantuu iskukohdasta maata pitkin säteittäisesti, pyrkien tietenkin sinne, missä maajohtavuus on paras.

Jos talossa on vastakkaisiin nurkkiin kahteen pisteeseen tuplamaadoitetut sähkölaitteet, niin läheisen salamaniskun maavirrat pyrkivät hyppäämään talon lähimpään maadoitusjohtimeen, ja siitä talon maadoitusverkkoa ja rikkoontuvia laitteita pitkin ulos vastakkaisesta maadoitusjohtimesta. Helpompi reitti, kuin huonosti johtava maa. Maavirta ei pääse kulkemaan talon maajohtimia pitkin, jos maadoituspisteitä on vain yksi.

Johtoihin indusoituneita jännitepiikkejä, eli EMP:ejä yksipistemaadoitus ei tietenkään pysäytä. Niiltä suojautumiseeen tarvittaisiin Faradayn häkkimäisiä johtavia rakenteita talon seiniin. Onneksi riittävä apu on yleensä katkaista EMP-antenneina toimivat pitkän johdot. Siis antennit, ADSL-motikat ja töpselit irti ukkosen kuminan alkaessa.

Pieni maadoitustikku rutisee

Entä sitten, jos talomaadoitus on tehty kovin lyhyillä maadoituspuikoilla? Havaintoja maadoitushäiriöistä radionkuunteluun olen kuullut maaseudulla asuvilta hamsseilta. Jos talomaadoitus on tehty kovin pienellä maadoituspinta-alalla, niin saattavat etenkin matalilla bandeilla, kuten HF:llä, vaivaksi tulla jatkuvat rutinat kuuntelussa. Nämä maadoitusrätinät johtuvat siitä, että yleensä etenkin pohjois-eteläsuuntaisten pitkien sähkölinjojen päissä olevat talot ovat eri maapotentiaalissa, kuin sähkölaitoksen pään verkkovirtasyötöt. Minkä pidempi sähkölinja, sen suurempi maadoituspotentiaaliero.

Ilmansuunnan vaikutus maapotentiaaliin selittyy sillä, että globaalit maavirrat suuntautuvat napa-alueilta päiväntasaajan seutuja kohden, siis pohjoisella pallonpuoliskolla pääasiassa pohjoisesta etelään. Paikallisia vaihteluita tietenkin on maajohtavuuksien muutoksista johtuen. Maapotentiaali tarkoittaa siis käytännössä, että sähköverkon maan, ja talon maan välille syntyy tasajännite. Tämä aiheuttaa maavirran talomaan maadoituspuikkoon. Jos maadoituspuikko on pieni, niin maadoituksen virtatiheys on suuri. Silloin maavirta purkautuu HF-radiossa rutinoina ja kohinoina kuuluvana koronapurkauksena. Voimakas korona voi kuulua VHF-radioistakin.

Kun talomaadoituksen kontaktipintaa suurennetaan, esimerkiksi hautaamalla maahan pitkä maadoitusjohdin, iso metallilevy tai verkko, tai käyttämällä riittävän montaa maadoituspuikkoa, maadoituksen virtatiheys pienenee. Silloin maadoitusvirta pääsee purkautumaan aiheuttamatta radioissa rätisevää maanalaista koronapurkausta. Maadoituspuikkoina voi muuten käyttää myös hiilikuitua, kenellä sellaista on käytettävissä. Ainakin periaatteessa materiaali aiheuttaa vähemmän rutinoita, koska se on lähes kynnysjännitteetön maan suhteen. Hiilari on myös lähes hapettumaton, ja lienee pitkäikäinen maahan laitettuna. Kuka kokeilee ekana? Minulta saa ensimmäinen halukas hakea muutaman metrin hiilaria ilmaiseksi.

Sähköverkon vai paikallinen maa?

Ennen radioamatöörimääräyksissä sanottin: “Radiolähettimien maadoittaminen sähköverkkoon on kielletty.” Tarkoituksena oli estää RF-häiriöiden pääsy sähköverkon maajohtimen kautta muihin laitteisiin. Etenkin alabandien lähärit tuppasivat tunkemaan sähköverkon kautta naapurienkin elektroniikkaan. Siksi hamssilähettimet edellytettiin tuolloin maadoitettavan erikseen.

Useimmat tietenkin maadoittivat silloin, ja maadoittavat nytkin sähköverkkoon. Rigit ja powerit ovat kyllä riittävän hyvin kuristettu RFI:n suhteen. Ferriitti auttaa, pelkkä kotelointi ja konkat vähemmän. Symmetrisesti syötetyt antennit eivät juuri tunge RF-tehoa maadoituslinjaan. Pitkälangat ja muut epäsymmetriset antennit taas käyttävät maadoitusta toisena säteilijänsä puoliskona, jolloin maajohdossa kulkee melkoinen suurtaajuusteho. Silloin sähköverkkomaadoitus voi aiheuttaa pahoja laitehäiriöitä.

Alabandien workkiminenkin on asutuskeskuksissa vähentynyt lisääntyneiden taajamahäiriöiden vuoksi. Niillä kuulee huonosti, koska häiriöpohjat kylillä nousevat yli S9 + 10. HF:ää mennään nykyään workkimaan mökeille hiljaiseen ympäristöön. Ei siis haittaa maadoitus sähköverkkoon silloin, kun se ei ketään häiritse.

Ukkoslinkit

Keskustelua maadoituksesta naamakirjassa: facebook.com/groups/1710383 … 22R9%22%7D

Ukkoskelit näkyvät ‘hamssitutkassa’ salamapilkkuina, EDS-purkauksina ja Es-radiokeleinä: viewtopic.php?f=21&t=295&start=90#p1680

‘Hamssitutkan’ näyttö online ukkos-Es-kelien seuraajille: maanpuolustus.net/pages/tutka/

Koronapurkauskokeita hämsäkin pöydällä: guns.connect.fi/innoplaza/energy … nokki.html

T: - Juha -

OH7HJ · Elokuu 11, 2015, 11.18am

Sekä julkiset tahot, että yhdistykset kannattavat turvaviestintää. Käytännössä ne kuitenkin pallottelevat turvaviestinnän puoltamista koskevia ehdotuksia muille. Koska asia ei suoranaisesti heille kuulu. Niinkuin tavallaan ei kuulukaan. Etenkään väestönsuojeluviestintää ei käytännössä hoida maassamme kukaan. Eikä sitä ole mikään taho halukas ottamaan riesakseen. Sama haluttomuus tehdä mitään näkyy useimmissa muissakin turvaviestintätarpeissa.

Yhteyskatkoista tai muista poikkeusoloista kärsivät kansalaiset voisivat tietenkin hoitaa yhteydenpidon keskenään, jos heille järjestettäisiin siihen mahdollisuus. Sähkönjakelun katketessa tietoverkot katkeavat heti, ja kännykkäverkot n. 15 min … 3 h kuluessa. Toimiviksi jää kyllä lukuisia kansalaisten, järjestöjen, yritysten ja viranomaisten erillisissä verkoissa olevia VHF- ja UHF-bandien käsi-, auto-, vene-, koti- ja tukiradioita. Nämä toimivat akkukäytöllä, mutta ovat ilman keskinäistä yhteyttä.

Lyhyen kantaman ja yhteisten kanavien puutteen vuoksi nämä kansalaisten ja viranomaisten käytettävissä olevat radiot eivät siis saa yhteyttä toisiinsa. Ne ovat nykyisellään lähes yhtä virattomia turva-, väestönsuojelu- ja kriisiyhteyksiä vaativissa tilanteissa, kuin kännykät ilman verkkoa.

Turvatoistinverkko yhdistää sekalaiset radiopuhelimet

Eräs edullinen keino järjestää kaksisuuntainen väestönsuojeluyhteys ovat turvatoistimet. Nämä kykenevät yhdistämään nämä nykyisellään lähes hyödyttömät sekalaiset radiopuhelimet yhteen pitkän kantaman maakuntaverkkoon (TUVI eli turvaviestiverkko). Samaan tapaan, kuin matkapuhelinverkko yhdistää erilliset kännykät.

Turvatoistimet toimivat puheliikenteessä ns. X-banditoistinradioilla. Näitä käyttävät nyt pääasiassa radioamatöörit. Puhetoistinradiot ovat edullisia, vain noin 300 e. Ne ovat neljän VHF- ja UHF-bandin puhelimina joustavasti asetettavissa kulloinkin viestintätarpeessa olevien radiopuhelinkäyttäjien kanaville. Verkon käyttö on yksinkertaista, koska käyttäjien radiot eivät tarvitse erikoisia asetuksia.

Sanomaliikennettä ja paikannuksia välittävät pakettiradionodet ja APRS-digipiitterit ovat vieläkin halvempia. Viestiliikennettä välittävän pakettiradionoden tai APRS-digin radiokalusto maksaa noin 100 e. Näihin on helppo liittyä esimerkiksi läppäritietsikan äänikortille yhdistetyllä käsiradiolla. Viestit kulkevat kaikkialle verkkoon sähköpostin muotoisten tekstisanomien sekä tekstichatin muodossa maailmanlaajuiseen G8BPQ-digimodeverkon välityksellä.

Hyvät asemasijainnit tarpeen

Edellytys toimivan turvaviestintäverkon toteuttamiseksi ja sen käytön harjoittelun ja koulutuksen aloittamiseksi olisi saada ainakin yksi hyvä, korkea sijoituspaikka kussakin maakunnassa tällaisia toistimia varten. Hyville asemapaikoille sijoitettu, oikein rakennettu turvatoistinverkko kykenee kattamaan koko maakunnan mobiili- ja koti- sekä tukiasemayhteydet. Laajan yhteyskatkon sattuessa se kykenee myös välittämään puheyhteyden naapurimaakuntaan.

Sanomayhteyden pakettiradionodet välittävät vieläkin kauemmaksi, koska ne toimivat radioamatöörien G8BPQ-gatewayverkossa. Kuin netti, mutta toimii myös netin katkeillessa. Turvatoistinverkon toteuttaminen on siis osaaville teknisesti helppoa ja halpaa. Puhetoistimet on kokeiltu toimiviksi jo vuosien ajan. Pakettiradioverkot ovat toimineet sanomaliikenteessä yhtäjaksoisesti jopa vuosikymmenten ajan.

Radioita turvatoistimille, ja vapaaehtoisia turva-aktiiveja niitä asentamaan on, muttei hyviä maakunnallisia sijoituspaikkoja. Sijoituslupia asemapaikoille saisi järjestöjen tuella jopa ilmaiseksi. Aloittamisessa kiikastaa yhdistysten, järjestöjen ja julkisten tahojen välinpitämättömyys. Ilmoitus “puollamme yhdistyksenä turvaviestintäverkkoa” on kuulunut vasta aivan liian harvoista suunnista. Kun pitäisi saada ensin kaikki muut mukaan. Ja kun asia kuuluu aina jollekin muulle.

Turvaviestintäaiheisia artikkeleita:

Long Range Emergency Repeater Network, Talkoot kerholla 24.9.
Radioamatöörien ja pelastuslaitosten maakuntaripiitteri, viewtopic.php?f=15&t=225&start=10#p1285
2m/6m maakuntatoistimen toiminta ja käyttäminen, Kriisi- ja turvaviestintä TUVI: Digimodet ja X-toistimet

P-K turvatoistinasemien suunnittelua, viewtopic.php?f=15&t=225&start=10#p1277
Turvaviestintäkeskustelua Maanpuolustusnetin ketjussa ‘APRS yms. radioamatööritoimintaa’, maanpuolustus.net/posts/229962/
Viestisalaus turvasanomaliikenteessä, maanpuolustus.net/posts/229679/

Naamakirjan turvaviestintäfoorumi, facebook.com/groups/108089039526164/
Raspberrytietsikoita hamssien turvaviestintäverkossa, Talkoot kerholla 24.9.
Turvaviestintäasemien nimeäminen, viewtopic.php?f=15&t=225&start=10#p1210

Turvaverkon ‘paniikkiripiitteri’ käynnistetty, viewtopic.php?f=15&t=225&start=10#p1232
P-K kuuluvuuskarttoja maakuntaripiittereille, Kriisi- ja turvaviestintä TUVI: Digimodet ja X-toistimet
Antenni säästää maakuntaripiitteriä hikoilemasta, Kriisi- ja turvaviestintä TUVI: Digimodet ja X-toistimet

T: - Juha -

OH7HJ · Elokuu 16, 2015, 12.25pm

“Yhden SER on toisen aarre.” - Teksti hamssileirin kierrätyspisteessa. SER-hamssimarketeista, kuten Kuusakosken ym. ATK-kierrätyksistä on hamstrattu toimivia laitteita turvaviestintäkäyttöönkin. Esimerkiksi UPS:eja käyttäjät heittävät usein pois akkujen vanhennuttua. Kalustoa myös uudistetaan valtionlaitoksissa ja yrityksissä määräajoin. Joskus vanhoja, toimivia upseja on saatu suoraan tällaisista poistoista turvahamssien asemille.

12 V on tavallinen pikku-UPS:in akkujännite. Näiden upsiakkujen tilalla workkivat myös tavalliset 12 V lyijyakut. Kapasiteetin lisäämiseksi kaikkia 12 V lyijyakkuja voi kytkeä rinnan samanjännitteisten pikku-UPS:in akkujen kanssa. Upsin akkuvarmistusaika lisääntyy jokaisen rinnalle kytketyn akun ampeerituntilisän mukana.

Upsiin laitetaan isoja akkuja varten liitäntäjohdot laitteen ulkopuolelle. Näistä akuista ei käytetä muita radioita suoraan, koska upsiakun maapotentiaali saattaa poiketa sähköverkon maasta. Talvisaikaan käytän omassa pikku-upsissani kesällä veneessä pitämääni tavallista auton lyijyakkua, niin pysyy talvisajan yli latauksessa, samalla kun antaa pitkän varmistusajan. Ja mopon akku vielä rinnalla.

Eri akkutyypeille erilaiset laturit

Nimellisjännitteeltään 12 V lyijyakkujen latausjännite on 13,8 V. Käytännössä n. 13.5 … 14,0 V. Tämän verran pitäisi siis löytyä pikku-upsinkin akuista sitten, kun ne ovat täyteen ladattuja, ja upsin ylläpitolatauksessa kiinni. Kun lyijyakku irroitetaan ylläpitolatauksesta, täyteen ladatun akun jännite asettuu ajan mittaan n. 12 … 12,5 volttiin.

Isoissa UPS:eissa käytetään 12 V sijasta korkeammille jännitteille sarjaan kytkettyjä akkuja. Näihin ei tällainen yksinkertainen akkujen rinnalle kytkeminen onnistu. Hamssi- ja turva-aseman paras upsi on siis 12 V akkujännitteelle tarkoitettu pikku-upsi.

Litium- tai nikkeliakkuja (Li-ion, Li-polymer sekä NiMH) ei pidä kytkeä upseihin, koska ne vaativat aivan erilaiset laturit. Useiden ampeerituntien tiiviillä energialla pakatusta litiakusta saattaa tulla sopimattomaan laturiin kytkettynä jopa palopommi, jonka rinnalla ‘Nokiat’ tuprauttanut virheellinen kännykän litiakku on kesy ilmiö.

T: - Juha -

UPS-keskustelua turvaviestintäsivulla naamakirjassa: facebook.com/groups/1080890 … 362238398/

Samoin keskustelua paristoista ja akuista: facebook.com/groups/1080890 … 586926775/

OH7HJ · Syyskuu 10, 2015, 8.47pm

Minkä lähempänä kuunneltava ja toistettava kanava taajuuksiltaan ovat, sen pidemmän välimatkan päähän toistimen lähetin ja vastaanotin antenneineen on sijoitettava toisistaan. Ettei lähettimen ylikuuluminen kuurouta vastaanotinta. Jos Rx ja Tx ovat lyhyen välimatkan päässä, ja toistimen lähetin huutaa vastaanottimen korvaan lähekkäiseltä kanavalta, niin Rx:n kohinasalpa oireilee riittämättömään häiriöetäisyyteen aukeamalla ja pitämällä rupsuttavaa ääntä. Pahoinvoiva toistin ns. ‘pieree’ eli ‘oksentaa’ bandille.

Toistin muuttuu ‘itsehäiritseväksi’ sen oman lähettimen kiertäessä vastaanottimeen yliohjaten sen. Tilannetta voi verrata yritykseen kuulla kuiskaus matkan päästä, äänekkään metelin raikuesssa samanaikaisesti korvan vieressä. Kuuroutumisen ja kohinasalpahäiriöiden välttämiseksi joko toistimen Rx ja Tx taajuuseron eli duplexerotuksen, tai niiden välimatkan on oltava riittävä. Taajuusero, välimatka ja lähetysteho yhdessä määräävät ns. häiriöetäisyyden. Sen on oltava riittävän suuri. Toimivien reaaliaikaisten puhetoistimien perusedellykset ovat siis:

Suuri taajuuserotus Rx ja Tx sijaitessa lähekkäin.
Pitkä Rx ja Tx välimatka, taajuuseron ollessa pieni.
Sekä taajuuseron, että välimatkan ollessa pienet, tarvitaan duplekseripöntöt Rx ja Tx erottamiseen.

Etäisyys korvaa duplekserit

Silloin, kun Rx ja Tx voidaan asentaa useiden kilometrien päähän toisistaan, toistaminen toki onnistuu jopa vierekkäisten kanavien duplexerotuksella vastaanottimen menemättä kuuroksi ja kuralle.

Mikäli välimatkaa ei voida kasvattaa, voidaan lisätä duplexerotusta. Kun lähetys- ja kuuntelutaajuudet asetetaan kauas toisistaan, vaikkapa ihan eri bandeille, saadaan Tx ja Rx sijoitettua jopa samojen radionkuorien sisään. Tarvitsematta kookkaita duplekseripönttöjä.

Suuren taajuuseron voimin toimivat ne X-banditoistinradiotkin, joilla uudet X-tuvitoistimet on toteutettu. Ison duplexerotuksen ansiosta kookkaat duplekserirumilukset on voitu korvata yksinkertaisilla, pienillä LC-filttereillä radion sisällä. Näppärä mobilekokoinen X-toistin löytyy edullisella hinnalla suoraan kaupan hyllyltä, vaatimatta työlästä duplekserien viritystä. Radion herkkyydestä ja suorituskyvystä tinkimättä. Ja helposti toistintaajuutta vaihtaen.

T: - Juha -

Linkit

Duplexripiittereille ominaiset interferenssihäiriöt: viewtopic.php?f=15&t=225&start=60#p1790
Ripiitterin ja paikallisrinkulan 145,350 MHz keskinäisinterferenssi: Talkoot kerholla 24.9.
Interferenssiartikkeli kerhon naamakirjasivulla: facebook.com/groups/oh7ab/p … 6027452066

Toistinradiomalleja: viewtopic.php?f=15&t=225&start=10#p1277
Toistinradion KG-UV950PL71 esittelyä ja videolinkit toistinasetuksiin: viewtopic.php?f=15&t=225&start=40#p1586
Aerialin VHF-vertikaalin laajakaistainen diplekserisovitus tuvitoistinkäyttöön: viewtopic.php?f=15&t=225&start=40#p1561

Pielisen 6m/2m turvakoetoistimen kantamakartta: viewtopic.php?f=15&t=225&start=60#p1791
Pielisen koetuvitoistimen mobileyhteyspeitto viestiverkkokartalla: radiohullut.net/viestiverkko … erkko.html
Radio Mobile -softalla laskettuja P-K kuuluvuuskarttoja maakuntaripiittereille: viewtopic.php?f=15&t=225&start=20#p1330

OH7HJ · Marraskuu 7, 2015, 2.10pm

Mitä muuta toistimien rakentajien kuuluu tietää taajuusvalinnoista, kuin verkon käyttäjille häiriöttömän kanavan löytäminen? Perinteisten duplexripiitterien taajuuslaskentaohjeet pitävät edelleen paikkansa lähekkäisten asemien keskinäishäiriöiden välttämisen suhteen. Tässä kokeellisesti havainnollistettu esimerkki tilanteesta, jossa hamssibandin duplexripiitterin lähiympäristössä on muita säännöllisesti äänessä olevia radioasemia.

Esimerkki: Uutta Kiihtelyksen duplexripiitteri kokeillaan kanavalle R2, taajuuksiltaan 145650/145050 kHz. Lähiseudun hamssien suosittu 2 m rinkulakanava on 145350 kHz. Keskinäisinterferenssi (keskinäismodulaatio, ristimodulaatio) aiheuttaa tunnetusti interferenssituloksia lähiasemien lähetteiden kesken näiden taajuuserotuksen jaksollisina harmoonisina. Näiden taajuuksien tapauksessa taajuuserotus on 145650 kHz - 145350 kHz = 300 kHz.

Lähimmät interferenssihäiriöt syntyvät tämän tunnetun laskuohjeen mukaan silloin taajuuksille 145350 kHz - 600 kHz = 145050 kHz sekä 145650 kHz + 300 kHz = 145950 kHz, sekä voimakkuudeltaan heikkenevinä ‘haitareina’ näistä ylös- ja alaspäin 300 kHz välein. Lähimmät ovat voimakkaimmat, ja voivat asemien ollessa lähekkäin, yleensä n. 1…2 km säteellä, aiheuttaa lähiseudulle kuuluvia häiriöitä.

Näistä esimerkin kahdesta lähimmästä interferenssituloksesta ylempi 145950 osuu harvoin käytetylle 2 m yläbandille eli ‘avaruusbandille’, todennäköisesti siellä häiritsemättä ketään. Sensijaan alempi 145050 kHz interferenssi sattuu täsmälleen 600 kHz verran duplexripiitterin lähetystaajuuden alapuolelle, joka on kyseisen ripiitterikanavan R2 sisäänmeno- eli kuuntelutaajuus. Tästä syntyy tietenkin harmillisesti kiertävä häiriö, johon aaltointerferenssinä eivät auta lähetinten häiriönpoistofiltterit eivätkä duplekserit.

Hinku ja Vinku irti…!

Jos esimerkin taajuus 145650 kHz valittaan paikallisen duplexripiitterin lähetystaajuudeksi, ripiitteri häiriintyy oman lähettimensä paikallisen rinkulakanavan kanssa sisäänmenojaksolleen aiheuttamasta interferenssistä. Keskinäisinterferenssi kuuluu ripiitterin lähetystaajuudella FM:lle tyypillisenä pistävänä vinkunana, jonka seasta erottuvat ripiitteriä workkivien sekä paikallisrinkulassa puhuvien hamssien äänet päällekkäisenä sekametelinä.

Kukaan osaava duplexripiitterinrakentaja ei tietenkään valitse taajuutta umpimähkään, vaan laskee mahdolliset keskinäisinterferenssit paikallistaajuuksien kanssa tämän perinteisen, yksinkertaisen laskuohjeen mukaan. Keskinäishäiriöiden laskennan laiminlyöntihän voi nolosti johtaa ‘itsehäiritsevän’ ripiitterin syntymiseen.

Tällainen olisi tietenkin möhläys, josta ripiitterinrakentaja arvatenkin joutuisi jälkeenpäin kuulemaan virnuilua häiriötilanteeseen ilman omaa syytään saatetuilta hamssitovereiltaan. Onneksi häiriölaskenta, kuten muutkin ripiitterisuunnittelun alkeet on mahdollista opetella kirjallisuudesta, ja nykyään myös turvaviestintätekniikan kursseilla osaavien vapaaehtoiskouluttajien opastuksella.

Keskinäisinterferenssin havainnollistaminen koejärjestelyllä

Oheinen kuvasarja kertoo esimerkin Kiihtelyksen duplexripiitterin keskinäisinterferenssitapauksen radiospektrianalysaattorin ruudulla koejärjestelyin havainnollistettuna. Lähellä jo pienikin lähetysteho aiheuttaa keskinäisinterferenssin. Kuvien demo tehtiin n. 1 W lähetysteholla käsi- ja kotiradioilla, antenneina varttiaallon tikku ja käsiradion oma pamppu.

Kuvasarjan ensimmäinen ja toinen spektriruutu näyttävät kokeen taajuudet erillisinä. Sarjan kolmannessa kuvassa molemmat koelähettimet ovat päällä yhtaikaa, jolloin kummankin ylä- ja alapuolelle syntyvät näiden taajuuserotuksen päähän keskinäisinterferenssit. Alempi interferenssihäiriö osuu tässä esimerkissä harmillisesti duplexripiitterin omalle kuuntelutaajuudelle, kiertäen takaisin ripiitteriin ja tehden siitä ‘itsehäiritsevän’.

Nykyisillä turvaviestintään (TUVI) soveltuvilla X-banditoistinradioilla voidaan onneksi käyttää paljaita, yksinkertaisia simpleksitaajuuksia. Tällaiset simplextoistimet kuulevat hyvin, varaavat puolta vähemmän tilaa bandilta, ovat käyttäjilleen helppoja workkia, sekä tietenkin häiritsevät ja häiriintyvät vähemmän. Turvaviestintäkursseilla käyneet tietävät, että nykyään opetetaan valitsemaan turvatoistinten sijoituspaikat sivuun taajamista, mikä paitsi kasvattaa kantamaa, myös vähentää häiriöalttiutta.

T: - Juha -

Linkit

Duplexripiittereille ominaiset interferenssihäiriöt: viewtopic.php?f=15&t=225&start=60#p1790

Puhetoistimien häiriöetäisyys ja taajuusero: Talkoot kerholla 24.9.

Interferenssiartikkeli kerhon naamakirjasivulla: facebook.com/groups/oh7ab/p … 6027452066

Lähekkäinen keskinäisinterferenssi lentsikkaheijastuksissa: viewtopic.php?f=15&t=225&p=1744#p1744

Pielisen 6m/2m turvakoetoistimen kantamakartta: viewtopic.php?f=15&t=225&start=60#p1791

OH7HJ · Marraskuu 7, 2015, 7.34pm

Edellisen viestin yksinkertaistettua interferenssiesimerkkiä näyttävämpänä esittäytyy kahden taajuuden keskinäisinterferenssi koko luonnollisessa koreudessaan tässä 6 m bandin lentokoneheijastuksen radiospektriotoksessa. Vaikkei keskinäisinterferenssi heti tulisi vesiputousspektrinauhalle piirtyneestä ‘hämähäkkikuviosta’ mieleen, niin tarkemmin katsoen hämähäkin jalkojen, eli taajuuskerrannaisten välit ovat samat, kuin keskellä spektriä näkyvän TV-kantoaallon ja sen yli viistona piirtyvän lentokoneheijastuksen (AS, Aircraft Scatter).

Kuva havainnollistaa myös, miten voimakkaiden radioaaltojen interferenssistä ei synny vain yhtä tai kahta paria ‘haitareita’, vaan kokonainen tasavälinen sarja intensiteetiltään heikkeneviä interferenssiaaltoja. Näiden asteittain heikkenevät amplitudit erottuvat parhaiten tässä lähekkäisten taajuuksien interferenssissä pysäytysspektriskaalassa oikealla ylhäällä.

Koska etenkin etäisempien taajuuksien tapauksessa ‘interferenssihaitarit’ heikkenevät voimakkaasti niiden kertaluvun kasvaessa, yleensä vain lähimmät eli ensimmäiset, harvemmin toiset, ja aniharvoin enää kolmannet interferenssit aiheuttavat käytännössä häiriöitä osuessaan radionkuuntelijan jaksoille. Tässä havainnossa on käytetty antennina 4-el 50 MHz bandin jagia ja vastaanottimena tavallista hamssirigiä IC-706, kytkettynä tietsikan ääniliitännän kautta Spectrum Lab -taajuusanalyysisoftaan.

Linkit

‘Hamssitutka’, monipaikkatutkan demonäyttö maanpuolustusnetissä 6 m OIRT 1 TV-kanavalla: maanpuolustus.net/pages/tutka/

‘X-dopplereita’ eli keskinäisinterferenssejä lentsikkaheijastushavainnoissa: Talkoot kerholla 24.9.

Spectrum Labin esimerkkiasetukset kahdelle vastaanottimelle: viewtopic.php?f=21&t=295&start=60#p878

Ja täältä löytyy itse taajuusanalyysisofta tietsikan äänikortille: qsl.net/dl4yhf/spectra1.html

Jokamiehen RTL820-USB-tikkuvastaanotin käy radiospektrianalysaattoriksi ilmaisilla SDR-softilla: peditio.net/fmtvdx/index.php/top … html#msg54

Radiospektrisoftia, joilla halpis-TV-tikku R820T eli RTL820 muuttuu laajakaistaiseksi radiospektrianalysaattoriksi: rtl-sdr.com/tag/spectrum-analyzer-2/

T: - Juha -

OH7HJ · Joulukuu 31, 2015, 7.34pm

Nyt uudenvuodenaaton iltana on parhaillaan hieman keliä 2 m bandilla, ilmeisesti inversiota. Alla olevassa kuvassa näkyy tropokelin mukana radioteitse tänne Itä-Suomeen Pielisen kokeelliselle turvaviestintätoistimelle kuuluvia 2 m APRS-asemia.

Suorilla tänne Itä-Suomeen kuuluu Keski-Suomesta ja Etelä-Savosta. Kaukaisimmat SK- ja UA-asemat kuuluvat tietenkin digipiitattuina. Kopitettu jaksolla 144.800 riginä FT817, softina Soundmodem ja UiView, antennina ympärisäteilevä vertikaalikollineaari X-330N.

Andrein UZ7HO kehittämä Soundmodem-äänikorttisofta digimodeille on toiminut varmasti, ja lukee hyvin kohinastakin. Se emuloi AGWPE:tä, joten kaikki AGW-yhteensopivat paketti- ja APRS-softat pelittävät sen kanssa. On vakaa, ei ole vielä kertaakaan juminut. Soundmodem löytyy täältä: uz7.ho.ua/packetradio.htm

Turvaviestintätoistimen taajuudet etäohjattavissa

Kokeen igaten raakapaketit näkyvät sivulla aprs.fi/?c=raw&call=OH7HJ-13 . Samalla koolilla tulee radioteitse myös turvatoistimen akkuvahdin jänniteilmoitus Itä-Suomen pakettiverkkoon 144,675 MHz 1k2.

Kun tuvin akkujen jännite putoaa alle 12,6 V, niin akkuvahti vaihtaa koolikseen OH7HJ-12, jännitteen mukaan. Myös tämän jännitetiedon akkuvahti ilmoittaa radioteitse pakettiverkkoon. Akkuvahdin ilmoitus toimii siis myös sähkö- ja nettikatkostilanteissa, koska se tulee radioteitse.

Sekä 6m pakettinode/2m igate, että puhetoistin ja monitori-SDR ovat etäohjattavissa, tietenkin netin toimiessa. Kummankin taajuuksia, tehoja, päälläoloa ym. voi vapaasti muuttaa. Puhetoistin voidaan vaihtaa etänä myös APRS-gateway/digikäyttöön. Turvaviestinnän luonteeseenhan kuuluu, että tuvitoistin tulee niille käyttäjien taajuuksille, joilla sitä kulloinkin tarvitaan.

Kun netti ja/tai sähköt katkaisevat etäohjauksen, tuvi jatkaa akuilla toimintaansa niillä asetuksilla, jotka siinä olivat katkon alkaessa. Alla myös tuvin APRS-kokeessa kuulemien asemien lista.

T: - Juha -

APRS-koe FB:n turvaviestintäsivulla: facebook.com/groups/1080890 … 312231069/

OH7HJ · Helmikuu 18, 2016, 3.43pm

Sähkökatkoissa tarvitaan korvaavia viestiyhteyksiä. Yksi pahimmista sähkönjakelun vauriomahdollisuuksista on, että maamme kantaverkko kaatuisi dominoefektinä, kuten takavuosina Ruotsissa tapahtui. Ja että samalla menetettäisiin vaurioiden korjaamiselle tarpeelliset mobiiliyhteydet.

Sähköisillä viestiyhteyksillä on tunnetusti taipumus vikaantua sähkönjakelukatkoksissa. Ilman toimivia viestiyhteyksiä maanlaajuisen kantaverkon uudelleen käynnistäminen on hidasta ja hankalaa.

Myrskyjen, verkkovikojen ja tykkylumen aiheuttamien sähkökatkoskokemusten perusteella sähkönjakelusta riippumattomia viestiyhteyksiä on toivottu varmistettavan poikkeusolojen varalta. Joitakin varayhteyksiä on tehtykin kunkin käyttäjän sisäisiin viestiyhteyksiin, mutta eri tahojen yhteistoimintaviestintä on jäänyt ratkaisematta. Tähän saakka.

Monikäyttöinen turvaviestintätoistin kokeilussa

Siirrettävää turvaviestintätoistinta (TUVI) on kokeiltu radioamatööriyhteyksiin eri sijainneissa Itä-Suomessa. Sitä ideoimassa, kehittämässä, toteuttamassa ja kokeilemassa on ollut kiitettävästi radioamatöörejä ja reserviläisiä kautta Suomen.

Etäohjattavalla vaihdettavataajuisella tuvikoetoistimella on tehty kantamakokeita viimeksi Pielisen Karjalassa 2 m ja 6 m hamssibandeilla, pääasiassa jaksoilla 145,550 MHz simplex ja 51,360 MHz simplex NFM, aliääni 85,4 Hz. Koetuvitoistin on liitetty nettiin paitsi etähallintaa, niin myös liikenteen etämonitorointia varten. Netin kaatuessa tuvitoistin jatkaa toimintaansa etäkäytöstä riippumatta niillä asetuksilla, joilla se katkon alkaessa oli.

Tuvitoistin on monitoiminen puhe-, sanoma- ja paikkatietotoistin. Vaikka tätä koetuvitoistinta onkin käytetty ainoastaan hamssikusoihin hamssibandeilla, siinä on valmiiksi huomioitu mahdollisuus toimia osana laajempaa turvaviestintäverkkoa. Esimerkkeinä sekä paikallisten sähköyhtiöiden, että kantaverkon viestiliikenteen paikkaaminen yhteyskatkostilanteissa. Tämä on kuitenkin vain yksi niistä lukuisista radioverkoista, joita monitoimiset tuvitoistimet kykenevät yhdistämään katkenneita viestiyhteyksiä paikkaaviksi yhteistoimintaverkoiksi.

Ensimmäinen yhteistoimintatoistimen mallikappale

Kokeiltava tuvitoistin kykenee tarvittaessa vaihdettavataajuuksisena simplextoistimena muuttumaan nopeasti hamssiripiitteristä yhteistoimintatoistimeksi. Silloin se pystyy välittämään huolto-, väestönsuojelu- ja viranomaisyhteyksiä useiden tavallisesti erillisten radioverkkojen kesken.

Esimerkkeinä tuvitoistinten välitettäviksi sopivista turvaviestintätilanteiden yhteyksistä ovat vaikkapa PV:n LV217-yhteensopivat radiot, vapepan. tiepalvelun, metsästäjien ym. RHA68 ja 160 MHz radiot, PMR446-puhelimet, meri-VHF, yritysten ja kuntien yhteiskäyttökanavat, pelastuslaitosten VHF-puhelimet, APRS-paikkatietoverkko.

Kokeiltava tuvitoistin kykenee välittämään yhteyksiä lähes kaikkien tavallisten VHF- ja UHF FM-radiopuhelimien kesken. Ei kuitenkaan digitaalista liikennettä, kuten virveä tai kännykkäyhteyksiä.

Maakuntienväliset yhteydet tuvitoistimilla

Koetuvitoistimet perustuvat hyvin varmatoimiseen, edulliseen ja vähävirtaiseen radioamatööritekniikkaan. Akkuvarmistettuina niiden toiminta-aika sähkökatkostilanteissa on useita vuorokausia, tarvittaessa jopa viikkoja. Lahjoituksin ja harrastetyönä rakennetun koetoistinaseman koko radiokaluston kustannukset ovat pysyneet sadoissa euroissa.

Yksittäisen tuvitoistimen kantamasäde VHF-mobiiliasemiin on n. 55 … 110 km, ja koti- tai tukiasemille 100 … 200 km. Tämä ei kuitenkaan ole vielä kantaman raja, kun tällaiset tuvitoistimet yhdistetään verkoiksi. Tuvitoistimet on suunniteltu toimimaan langattomina verkkoina niin, että ne välittävät sekä maakunnan kattavia, että maakuntienvälisiä yhteyksiä puheella, tekstisanomina ja paikkatietona.

Usean toistimen verkkoina tällaiset edulliset tuvitoistimet kykenevät välittämään puheyhteyksiä n. 250 km yhteysväleille saakka. Tekstisanomayhteyksiä paljon kauemmaksi, koska tuvitoistimet toimivat osana maailmanlaajuista radioamatöörien digimodeverkkoa.

Yhdistää erilliset radioverkot

Tähänastiset VHF- ja UHF-toistinasemat ovat olleet kiinteätaajuuksisia. Sellaiset palvelevat tietenkin vain niitä käyttäjiä, joiden radiopuhelimet pääsevät toistimen kanavalle.

Sensijaan vaihdettavataajuuksinen tuvitoistin ei edellytä erikoista radiokalustoa käyttäjiltään. Tuvitoistimet ovat hätä- kriisi- tai turvaviestintätilaneessa asetettavissa välittämään lähes minkä tahansa tavallisen VHF- ja UHF- radiopuhelinverkon liikennettä. Tuvitoistin tulee viestiyhteyttä tarvitsevan käyttäjän radion kanavalle toistimenhoitajan joko etänä, tai paikan päältä käskemänä.

Tuvitoistimet yhdistävät viestintäkatkostilanteessa useat olemassaolevat, täysin erilliset radiopuhelimet turvaviestintäverkoiksi. Samaan tapaan, kuin matkapuhelinverkko yhdistää kännyköitä. Uutta tai erikoista radiokalustoa ei radionkäyttäjien tarvitse hankkia tuvitoistimia varten.

Simplextoistimella workitaan ‘suorilla’

Simplextoistimella workkiminen on kuin mikä tahansa ‘suora’ kuso. Rinkulan workkiminen onnistuu simplextoistimelta aivan kuten suorillakin. X-bandisimplextoistin ei käytä päälle jäävää kantoaaltoa, joten sen kautta rinkulassa olevat ovat kuin ketkä tahansa mukana kusoilevat.

Edes omia kanavia ei tarvitse varata simplextoistimille. Käytetyt ‘suorat’ eli simplexkanavat säilyvät hamssien yhteiskäytössä, kuten ennenkin. Koska duplexjaksoja ei tarvita, simplextuvitoistin tarvitsee puolet vähemmän tilaa bandilla, kuin perinteinen duplextoistin.

Duplexerotusta ja sen suuntaa ei tarvitse tuvitoistimilla miettiä. Simplextoistimella vastataan yksinkertaisesti samalla kanavalla, kuin millä vasta-aseman kuulee. Toisin kuin duplextoistimilla, simplextoistimen jaksoa on myös helppo vaihtaa. Kanavanupista kääntäen toistin siirtyy tarvittaessa vapaalle tai häiriöttömälle simplexkanavalle. Aivan kuin mikä tahansa kotirigi.

T: - Juha

Linkkejä

Koetuvitoistimelle uusi 4-elementtinen tehoantenni: viewtopic.php?f=15&t=225&start=60#p1787
Pielisen 6m/2m turvakoetoistimen kantamakartta: viewtopic.php?f=15&t=225&start=60#p1791
X-bandipuhetoistimen esittelyä kokeellisella tuviasemalla: youtu.be/GgVsyeLwEHI

Radioamatöörien maailmanlaajuinen digimodeverkko: nodemap.g8bpq.net:81/
Radioamatöörien turvaviestintätekniikkaketju: Kriisi- ja turvaviestintä TUVI: Digimodet ja X-toistimet
Pielisen kokeellisen tuvitoistimen mobilekantama KRH-viestiverkkokartalla: radiohullut.net/viestiverkko … erkko.html

APRS-kuuntelukoe Pielisen turvaviestintätoistimella: facebook.com/groups/1080890 … 312231069/
Maanpuolustusnetin turvaviestintäketju: maanpuolustus.net/threads/aprs-y … ost-191621
Artikkeli radiopuhelimista kadonneiden etsinnässä: l.facebook.com/l.php?u=http%3A%2 … =wAQHxpvft

Sähkönkulutus kaikkien aikojen ennätystasolla 7.1.2016: fingrid.fi/fi/ajankohtaista/ … .2016.aspx
Sähkönkulutus nousi kaikkien aikojen ennätykseen – piikistä selvittiin tuonnilla: yle.fi/uutiset/sahkonkulutus_nou … la/8576874
Sähkön reservikapasiteetin turvaaminen välttämätöntä: huoltovarmuus.fi/ajankohtais … onta-170.a

Siirrettävän tuvikoetoistimen toimintakaavio:

OH7HJ · Helmikuu 19, 2016, 9.51am

Kokeiltavana oleva turvaviestintä- eli tuvitoistin toimii osana riippumatonta radioamatöörien AX25-tekstisanoma- ja APRS-paikkatietoverkkoa.

Esimerkkikaavio näyttää, miten APRS-digipiitteriverkon, pakettinode- ja tuvitoistinverkon sekä G8BPQ-digimodeverkon automaattisesti välittämiä tekstisanomia ja paikkatietoa voidaan käsitellä ja jakaa sanomakeskuksen, kenttäjohdon ja tilannekeskuksen tarpeisiin.

Päivitetty konsepti: digitila.fi/WP/audiogis/

Kaavio tnx Matti OH3EGY. Nettisivut: aloita.com/oppimo/

OH7HJ · Maaliskuu 25, 2016, 1.29pm

Pielisen-Karjalan puhetuvitoistimelle päivitettiin tällä viikolla 2 m bandin 2-el vertikaaliantennin tilalle ihkauusi tehovertikaali 4-el Aerial AV1912. Kiitoksia antennitalkoolaisille! Kolmen desibelin vahvistuslisä antenniin ei äkkiseltään kuulosta paljolta. Kantamahan kasvaa ‘vain’ kohtuulliset n. 40 %. Kuitenkin yhteyspeitto, eli koetoistimen kantaman kattava alue lähes kaksinkertaistuu tämän 3 dB antenniparannuksen ansiosta.

Antennia vaihtamalla saatiin siis liki tuplasti lisää kuntia koeturvatoistimen 2 m antennin kantamaan. Pielisen antennipäivityksen jälkeen ensimmäisen 2 m koerinkulan kaikki koti- ja mobileasemien hamssit Lieksasta, Nurmeksesta, Nilsiältä, Liperistä ja Joensuusta kuulivat toisiaan. Tämä koetuvitoistin on jo aikaisemmalla antennilla saatu workkimaan mobileihin näiden sijainnista riippuen n. 55 - 110 km säteellä. Nyt siis kantama entisestään paranee, etenkin sähkökatkojen aikana toimivia akkukäyttöisiä käsiradioita ja mobileasemia ajatellen.

Hamssien kotiasemille Pielisen simplextuvin kantama on tähän saakka ollut luokkaa 100 - 200 km. Kotiaseman paikasta ja antennista riippuen kusoja on pidetty esimerkiksi OH-kuutosiin. Hyvään sijaintiin ja tehokkaaseen antenniin laitetulla simpleksitoistimella toteutuu 2 m bandin maakuntakantama mobileihin, ja maakuntien välinen kantama koti- ja tukiasemille. Pielisen X-bandipuhetuvia kokeillaan nyt 2 m jaksolla 145,550 MHz simplex, aliäänellä 85,4 Hz.

Simplextoistin vastaa viittä duplexripiitteriä

‘Wanhanaikaisessa’ duplexripiitterissä antennin tehon tuplaamisen etu häviää tyypilliseen duplekserivaimennuksen, -epäsovituksen ja ylikuulumisen aiheuttamaan vastaanottimen kovakorvaisuuteen. Pielisen tuvikoeaseman kaltaisissa X-bandisimpleksitoistimissa puolestaan ei ole dupleksereita jarruina mitätöimässä antennin tehoa, eikä eri bandilla toimiva lähetinkään kuurouta vastaanotinta. Niinpä simplextuvitoistimessa vastaanottimen herkkyys pysyy yhtä hyvänä, kuin tavanomaisessa kotiaseman hamssiradiossa. Lisäetuna käytettäessä X-bandisimplextoistimia, päästään eroon 2 m duplexripiitteriverkkojen lähettimille tunnusomaisista 2 m bandille leviävistä kiusallisista interferenssi- ja keskinäismodulaatiohäiriöistä.

Yksinkertainen ja halpa simpleksitoistin kuulee samanlaisella antennilla mobile- ja käsiradioita merkittävästi kauempaa, kuin kallis perinteinen dupleksiripiitteri. Hyvällä paikalla etäällä häiriöisistä taajamista olevan X-simplextoistimen yhteyspeitto vastaa 4 - 6 tavanomaista 2 m duplextoistinta. Esimerkiksi tämän Pielisen-Karjalan tuvikoetoistimen yhteyspeitto kattaa yksinään kaikkien viiden Pohjois-Karjalan 2 m duplexripiitterin peittoalueet.

Yleensä isoimmat kaupungit on katettu perinteisin 2 m duplexripiitterein. Etenkin Itä-Suomen kaltaisissa laajoissa, harvaan asutuissa maakunnissa kylien, haja-asutusalueiden ja maaseudun pääosa jäävät kaupunkiripiitterien kantaman ulkopuolelle. Tätä kriisi-, väestönsuojelu- ja turvayhteyksien varautumisvajetta paikkaamaan suuren peittoalueen X-banditoistinten verkot ovat omiaan. Simpleksituviverkot soveltuvat siis koko maakunnan kattaviin mobileyhteyksiin, ja maakuntienvälisiin koti- ja tukiasemayhteyksiin. Kevyellä budjetilla ja KISS-tekniikalla!

T: - Juha -

Linkkejä:

Turvaviestintätoistin kokeiltavana Pielisen Karjalassa: Talkoot kerholla 24.9.
Aerialin VHF-vertikaalin laajakaistainen diplekserisovitus: viewtopic.php?f=15&t=225&start=40#p1561
Okun koetuvin yhteyspeitto tuplattiin 6m/2m diplekserillä: Kriisi- ja turvaviestintä TUVI: Digimodet ja X-toistimet

Aerialin nelikkovertikaalin AV1912 dB-mittaus: Rigien ja antennien dB-mittauksia
Sähkökatkoissa tarvitaan viestiyhteyksiä: facebook.com/groups/1080890 … 621923438/
Long Range Emergency Repeater Network: Talkoot kerholla 24.9.

Tiedätkö näitä antenneja olevan käytöstä poistettuina jossakin? Etsitään Aerialin VHF-nelikoita AV1912 ympäri maata suunnitteilla oleville turvatoistimille: O: Etsitään Aerialin VHF-nelikoita AV1912 tuvikäyttöön
Okun simplextuvitoistimen kantamaraportteja, osa 1: Kriisi- ja turvaviestintä TUVI: Digimodet ja X-toistimet

OH7HJ · Maaliskuu 25, 2016, 1.53pm

Hamssikaveri lähetti mielenkiintoisen linkin, tnx! Kyseessä on ainakin minulle uusi kriisiviestintäkokeilu. Tässä KRH-viestiverkon nettisivuilta ja artikkeleista lainauksia:

“Kriisitilanteita, esimerkiksi laajoja sähköhäiriöitä ajatellen suunniteltu apuväline radioviestintään ja viestinnän harjoitteluun sekä testaukseen.”
“Häiriösolun asemien ensisijainen tehtävä on saada yhteys normaaliin viestintäverkkoon.”
“KRH-viestiverkon taktinen netti toimii rajapintana häiriösolun asemien ja normaalin viestintäverkon välillä.”

“Häiriösolun asemalle mikä tahansa normaalialueen KRH-verkon asema voi toimia rajapintana KRH-viestiverkkoon.”
“Johtopäätös: Turvaviestinnän resurssia ei pidä kohdentaa erityisesti viranomaisille. Olennaista on järjestää avoin kansalaisrajapinta turvaviestintäverkkoon. Ennalta ei pidä rajata, kuka resurssia tarvitsee.”
“Ehdotus: Avoin ‘taktinen nettisivu’, joka toimii rajapintana normaalialueen kansalaisille, rajapintana eri viestintäkeinojen kesken ja tilannenäyttönä operaattoreille.”

Linkkejä:

Naamakirja: facebook.com/groups/1519431578386685/

Wiki: kissactiongroup.wikispaces.com/testpage

Foorumi: radiohullut.net/foorumi/viewforum.php?f=44

Beta-sivu: radiohullut.net/viestiverkko/viestiverkko.html

Viestintä kriisissä: lookaside.fbsbx.com/file/KRHvie … f8lFObJSRk

T: - Juha -

OH7HJ · Maaliskuu 28, 2016, 6.53pm

Aikaisempi esimerkki havainnollisti lähikentän aaltointerferenssiä simplexkanavan 145350 kHz ja ripiitterikanavan 145650 kHz keskinäishäiriönä, joka kiertää taajuuksien erotuksen eli 300 kHz verran alemmaksi saman ripiitterikanavan sisäänmenoon aiheuttaen vinkuvan interferenssiäänen. Voiko interferenssi sitten käytännössä syntyä ja kuulua kauempaa, aina kilometrien päästä?

Oheisen mittauksen yläkuvassa on mittaus 30 … 50 km päästä yhtaikaa lähettävien Juuan ja Okun duplextoistinten interferenssistä. Molemmista syntyvät hyvin kuuluvat aaltointerferenssit paitsi niiden taajuuserotuksen 50 kHz välein, niin myös ripiitterierotuksen 600 kHz välein. Häiriöspektrit toistuvat koko 144 - 146 MHz bandin läpi, ja ulkopuolellekin.

Nämä interferenssit näkyvät pysäytysspektrissä selkeinä, säännöllisinä piikkeinä, ja piirtävät HDSDR spektrinäytön ylempään vesiputousnäyttöön ‘marianneraitoja’ 50 kHz ja 600 kHz jaksottaisina kerrannaisina.

Duplexripiitterien interferenssispektrien mittaus

Kuvan spektrinauhoihin on lisätty selitykset. Alakuvassa on vertailumittaus ‘pohjista’ tyhjällä bandilla. Kuvaparin yläpuoliskojen vesiputousspektrien liikesuunta on alhaalta ylöspäin. Interferenssispektrit on mitattu HDSRD-softaradiolla ja R820T-SDR-vastaanottimella, antennina ympärisäteilevä vertikaali Diamond X-300N. Alemmassa mittauksessa on ‘pohjat’, eli tyhjä bandi ripiitterien sulkeuduttua kuson jälkeen.

Mittauksen mukaan interferenssihäiriö on havaittavissa 2 m bandilla yli 30 km etäisyydeltä. Näin vahvaa ja leveää häiriötä aiheuttavat useat yhtaikaiset samalla bandilla lähekkäin olevat lähetteet etenkin silloin, jos yhden duplexripiitterin lähettimet sijaitsevat liian lähellä toisiaan. FM-deviaatio summautuu interferensseissä, joten syntyvät häiriöt, hamssikielellä ‘spurgut’, ovat laajakaistaisia, ja saattavat roiskia häiriötaajuuden naapurikanavillekin.

Leveä, jaksottainen ‘marianneraita’ -interferenssihäiriö on samalla bandilla lähekkäin oleville duplexripiitteriparien lähetteille tyypillinen. X-bandityyppisillä simplexripiittereillä tällainen häiriö voidaan välttää, koska ne lähettävät kullakin bandilla vain yhdellä pistetaajuudella. Simplexripiitterit voidaan myös sijoittaa sekä taajuuseroiltaan, että välimatkoiltaan riittävän kauaksi toisistaan, etteivät ne tuki lähekkäisten duplextoistinten tapaan bandia jaksottain toistuvilla interferenssihäiriöillä.

Linkit

Ripiitterin ja paikallisrinkulan 145,350 MHz keskinäisinterferenssi: Talkoot kerholla 24.9.

Lisää ripiitterien taajuuseroista ja häiriöetäisyyksistä: Talkoot kerholla 24.9.

Interferenssiartikkeli kerhon naamakirjasivulla: facebook.com/groups/oh7ab/p … 6027452066

Lähekkäinen keskinäisinterferenssi lentsikkaheijastuksissa: Kriisi- ja turvaviestintä TUVI: Digimodet ja X-toistimet

T: - Juha -

OH7HJ · Maaliskuu 29, 2016, 8.53pm

Turvaviestintään (TUVI) soveltuvat simplextoistimet ovat langattomiksi, netistä riippumattomiksi akkuvarmistetuiksi verkoiksi kytkettävissä olevia, välittömästi puhetta toistavia X-banditoistimia, joiden taajuutta voidaan vaivattomasti muuttaa, ja jotka eivät varaa taajuutta yksinomaiseen käyttöönsä, eivätkä käytä päälle jäävää kantoaaltoa. Kuten muillakin radioasemilla, tuvitoistinten kyky täyttää pitkien maakuntayhteyksien viestitystehtävänsä määräytyy asemapaikasta ja antennista. Asemapaikan vaatimuksia ovat häiriöttömyys ja maaston suhteen hyvät ‘lähdöt’ kaikkiin viestityssuuntiin, sekä antennin todellinen vahvistus. Näiden ohessa toistimen on tietenkin oltava virheettömästi tehty.

Simplex-X-banditoistimet perinteisiin dupleksiripiittereihin tottuneelle OH-maamme hamssien valtaosalle vielä aivan uutta. Simplextuvitoistimilla workkiminen on kuin ‘suoran’ kuson pitämistä. Lähemmät kusokaverit kuulee suorilla samalla, kun kaukaisemmat asemat pääsevät 2 m rinkulaan simpleksitoistimen kautta.

Itse simplextoistin ei pimputtele korvaan, vaan odottaa hiljaa taustalla, kunnes sitä tarvitaan. Sittenkin sen kautta workkivat kuuluvat rinkulassa, kuin ketkä tahansa suorilla workkivat. Eikä simpleksitoistin enää ole yhteen ‘kiveen’ sidottu. Häiriön sattuessa, tai kanavan ollessa muulle liikenteelle varattuna, simplextoistimen valvojat voivat yksinkertaisesti vaihtaa sen jaksoa.

Kantama hyvin sijoitetuilla ja hyvillä antenneilla varustetuilla simplextuvitoistimilla, ja varsinkin niiden verkoilla on aivan omaa luokkaansa sekä rinkulan workkimiseen ‘suorilla’, että ‘wanhan ajan’ duplexripiittereihin verrattuna.

Yhteysetäisyydet mobile- ja kotiasemiin

Suurin yhteysetäisyys on tuvitoistinmittauksissa ja -kokeissa havaittu olevan nyrkkisääntönä noin kaksi kertaa varma yhteysetäisyys. Samoin tavanomaisten, ympärisäteilevillä vertikaaliantenneilla varustettujen tuki/kotiasemien ja mobileasemien kantamaeroksi on havaittu noin 2:1. Tässä numeerisella menetelmällä laskettu, ja Pielisen koetuvitoistimen mittausajojen sekä yhteysraporttien avulla käytännössä kohtalaisen paikkansapitäväksi kokeiltu yhteyspeittokartta havainnollistaa varman ja katkonaisen yhteysetäisyyden suhdetta.

Peittokarttojen softalaskennan tulokset ovat tietenkin vain niin paikkansapitäviä, kuin annetut alkuarvot ovat. Lähtöarvoissa melkoisena virhemahdollisuutena ovat antennien vahvistukset, joina on varottava käyttämästä mielikuvituksellisia ‘brosyyridesibelejä’. Antennien myyntiesitteiden dB-arvoilla ei juurikaan ole yhteyttä todellisuuteen. Arvoiksi on löydettävä mitattuja antennien vahvistuksia. Jos ilmoitettu vahvistus vaikuttaa antennin kokoon nähden liian suurelta, se on järjestään on liian suuri.

Myös hamssiradioiden lähetystehot ilmoitetaan myyntiesitteissä yläkanttiin, joten niiden tilalla on syytä käyttää mitattuja tehoarvoja. Lähetystehot ovat onneksi helpompia mitata, kuin antennien vahvistukset. 1 … 2 dB vähennys hamssirigien ilmoitetuista lähetystehoista yleensä riittää.

Kolin simplexkoetuvin OH7RAC kantamakartta

Punainen tasainen väri kertoo simplexkoetoistimen jatkuvan mobilekantaman ajaessa. Riekaleinen punainen on katkonainen mobilekantama. Katkonaisellakin alueella vielä autosta kuson saa, kun pysähtyy hyvän kuuluvuuden kohtaan. Esimerkiksi Kuopion Neulamäestä syntyy 2 m mobilekuso 110 km päähän Pielisen koetuville, kuten Radio Mobile -softalla simuloidun kantaman punaisen värin riekaleet Kallaveden vastarannalla ehdottavat.

Aukoton sininen alue kertoo likimain varman kotiasemakantaman. Tältä alueelta saa esimerkiksi katon yläpuolelle TV-putken nokkaan nostetulla ulkoantennilla jokseenkin varman kuson Pieliselle, jollei asemasijainti satu olemaan läheisen mäkimaaston katveessa. Repaleisen sinisen alueella kotiaseman tarvitsee olla joko korkealla tai alavassa ympäristössä toistimen suuntaan, tai sitten antennin on oltava suuntaava, tai korkeammassa mastossa. Parhaat 2 m ja 6 m asemapaikat löytyvät yhteyden suuntaan aukeavilta järvenrannoilta ja mäenrinteiltä.

Pari vuotta sitten kantamasoftaa testattiin käytännön mobilekoeajoilla, ja havaittiin sen varsin mukavasti pitävän paikkansa. Mobile- ja kotiasemakantamasäteiden suhde on tässä simulaatiossa likimain sama, kuin kokeiluissa on havaittu, eli tyypillisille hamssien kotiasemille kantama on noin kaksi kertaa mobilekantama. 6 m bandin kantama on luonnostaan huomattavasti pidempi etenkin Itä-Suomen radioyhteyksille vaikeassa metsäisessä murtomaastossa, kuin korkeampitaajuuksisten bandien. Aerialin n. 6 dBd nelikkovertikaalilla koetoistimen 2 m kantama saatiin tasapainoon n. 2 dBd tehoisen 6 m vertikaaliantennin kanssa.

Alimmat VHF-bandit havaittiin maastonkestäviksi

Sään- ja maastonkestävällä 6 m bandilla metsän ja kelin vaimennus on lähes merkityksetöntä. Vain kesäisten ukkoskelien Es-kelipurskeet saattavat ajoittain haitata ohimenevästi 50 MHz bandin kusoilua. Siksi Radio Mobilen numeerisesti simuloimat kantamakartat ovat toimineet 6 m laskelmissa hyvin. Mentäessä lyhyemmille 2 m laineille, metsän vaimennus nousee kymmenien kilometrien etäisyyksillä jo merkittäväksi. Märällä kelillä 144 MHz sinkku tipahtaa omien havaintojen mukaan metsätaipaleella yli 3 dB, pahimmillaan jopa n. 5 dB. Kantamalaskentasofta on kuitenkin kohtalaisen toimiva vielä 2 m bandilla.

70 cm bandilla märkä metsä pudottaa sinkkua jo yli 6 dB. Sinkun taso voi feidata pahimmillaan 10 dB luokkaakin. Tällä ja ylemmillä bandeilla pitää laskettuihin kantamakarttoihin lisätä pelivara katsomalla, miten peitteinen maasto yhteysvälillä on. Täällä metsäisen Itä-Suomen mäkisessä murtomaastossa 70 cm ja ylemmät bandit on havaittu keliarkoina ja lyhytkantamaisina sopimattomiksi kattaviin pitkän kantaman maakuntayhteyksiin.

Kaupunkikusoihin ja tuvitoistinverkon paikallisliittymiin 70 cm kyllä käy oikein hyvin, kun taas 6 m bandin toistimille taajamaympäristöt ovat aivan liian häiriöisiä. Pitkä maakuntakuso kulkee kunnolla vasta, kun 6m/2m tuvicrossbanderi on sijoitettu erilleen asutuksesta. Säänkestävät alimmat VHF-bandit ovat Itä-Suomen metsäiseen murtomaastoon sopivina käytössä pitkän kantaman maakuntatoistinverkon kokeiluissa. Hyvin kantava 4 m bandi on täällä Susirajan pinnassa valitettavasti kielletty hamssimääräyksissä. Tuvikäyttöön jäljelle jäivät siis metsämaastossa erittäin hyvin kantava 6 m, ja kantamaltaan kohtalaisen hyvä 2 m bandi.

T: - Juha -

Linkit

Koetuvitoistimelle OH7RAC uusi 4-elementtinen tehoantenni: viewtopic.php?f=15&t=225&start=60#p1787
Radio Mobile -softalla laskettuja P-K kuuluvuuskarttoja maakuntatoistimille: viewtopic.php?f=15&t=225&start=20#p1330
Pielisen koetuvitoistimen mobileyhteyspeitto KRH-viestiverkkokartalla: radiohullut.net/viestiverkko … erkko.html

Aerialin nelikkovertikaalin AV1912 ja muiden antennien vahvistusmittauksia: Rigien ja antennien dB-mittauksia
Aerialin VHF-vertikaalin laajakaistainen diplekserisovitus tuvitoistinkäyttöön: viewtopic.php?f=15&t=225&start=40#p1561
6 m häiriöspektrimittaus liikkuvasta autosta: viewtopic.php?f=15&t=225&start=20#p1331

X-bandipuhetoistimen esittelyä kokeellisella tuviasemalla: youtu.be/GgVsyeLwEHI
Long Range Emergency Repeater Network: Talkoot kerholla 24.9.
Okun simplextuvitoistimen kantamaraportteja, osa 1: Kriisi- ja turvaviestintä TUVI: Digimodet ja X-toistimet