TV DX`en, hoe begin je daarmee, en een terugblik!

25 JAAR TV DX | 1985 -2010

Inleiding tot ...

De meeste van deze woorden (DX) zijn afkortingen die dateren uit de telegrafieperiode. De telegraaf moest de elke letter van een woord precies weergeven en daarom werden vele woorden afgekort. Dit spaarde veel tijd. Om het woordje afstand (Eng. distance) af te korten, koos men de letters DX., En dat is het waar DX voor staat, afstand.

Voordat het echter zover is, is het goed om kennis te maken met die activiteiten van de DX-er die bij elke tak van de hobby voorkomen. De hobby wordt zowel solistisch als in verenigingsverband bedreven. Meestal is het een privé aangelegenheid: stoeien met de radio of de televisieontvanger en het wachten op de goede condities of de goede gelegenheid. lees verder
 

Hoe werkt het ?

De Ionosfeer

Het bestaan van de ionosfeer is ontdekt ten tijde dat de radio-astronomie nog in de kinderschoenen stond. De ionosfeer blijkt radiogolven van 10 meter golflengte en langer zo goed terug te kaatsen, dat het lijkt alsof deze tussen twee gebogen spiegels (ionosfeer en aardoppervlak) heen en weer gekaatst vanaf de andere kant van de aarde uitgezonden, hier prima ontvangen worden. Als de ionosfeer dit met lichtgolven zou doen. zouden we nooit de sterrenhemel kunnen waarnemen en zou de wereld er totaal anders uitzien.

Deze terugkaatsing door de ionosfeer is niet overal even sterk. De ionosfeer bevindt zich op ca. 75 tot 250 km. (soms wel 500 km.) hoogte boven het aardoppervlak. De troposfeer bevindt zich lager en wel op 2 tot 18 km. hoogte. De ionosfeer bestaat uit gelaagde elektronenwolken. Het bestaan van de ionosfeer is bewezen door Sir Edward Appleton en Barnet in de 20er jaren. Dit werkelijke bestaan van de zgn. F-Iaag (of Appletonlaagl werd aangetoond door er radiogolven tegen te laten weerkaatsen. De ontdekking van de ionosfeer echter wordt toegeschreven aan Kennellyen Heaviside. Latere onderzoekinpen loonden aan dat. er verschillende lagen van wisselende hoogte worden onderscheiden: een O-Iaag op 40-60 km hoogte. een E-(of Es) laag op 90 á 100 tot 150 km hoogte en een tweevoudige F-(Fl en F2.1laag op 250 tot 350 km hoogte. De F2 laag kan soms tot wel 500 km. komen. Ten overvloede zij vermeld dat de E laag ook wel. Heaviside-Iaag genoemd wordt. De O-Iaag treedt vooral op met als oorzaak een zonnevlam. De studie van de ionosfeer is erg moeilijk, omdat de structuur onderhevig is aan ingewikkelde veranderingen. De ionisatie in de D- en E-Iagen wordt dus veroorzaakt door de UV-straling van de zonnevlammen: niet door warmte I Radarpeilingen hebben het meeste bijgedragen tot onze huidige kennis van de elektronendichtheid in de ionosfeer en dan nog slechts het dichtst bij de aarde gelegen gedeelte. Radiogolven die voorbij de zצne van maximaal elektronendichtheid doordringen, keren nooit terug en dus is er simpelweg geen informatie uit radarmetingen beschikbaar over de hogere ionosfeerlagen. behalve dan enkele verspreide aanwijzingen voor onregelmatige verschijnselen in de bovenste F-Iagen. Schematisch zijn de lagen aldus opeenvolgend:

Een en ander is in figuur 1 weergegeven. Hierin is duidelijk de scheiding te zien tussen de lagen en waar de verschillende verschijnselen voordoen.

Tijdens de zonnevlam wordt de terugkaatsing van radiogolven door de ionosfeer in de war gestuurd door absorptie in de laagste geïoniseerde lagen, en als dat gebeurt. worden radioverbindingen geheel verbroken, zodat bijv. schepen hun radiocontact met de waI verliezen.
 

Deze plotselinge ionosferische storingen noemt men SID's: Sudden Ionospheric Disturbance. Het gebeurt ook herhaaldelijk dat ook bijv. onderzeëers urenlang vermist waren totdat de "fade out" voorbij was. Deze fade houdt verband met de radio-emissie van de zon.

De ionosfeer heeft (dus) ook het vermogen om de radiogolven le breken door de elektronendichlheid te veranderen, afhankelijk van de hoeveelheid zonlicht die er op valt. Deze "deken" van ionisatie , bestaat dus uit de "E" en "F" lagen. Op ca. 125 km. hoogt bevindt zich de E-Iaag. dus de eerste laag dichte geïoniseerde laag en op ca. 300 km. hoogte de F-Iaag. Deze laag heeft een grotere dichtheid dan de E-Iaag en is ook dikker. Onder de E-Iaag bestaat ook nog de O-Iaag die vooral lange golven terugkaatst. De F-Iaag is te verdelen onder de F1- en F2-laag; ieder van deze lagen bevindt zich nog in de magnetische invloedssfeer van de aarde en reflecteren daardoor de radiogolven op complexe wijze. afhankelijk van hun polarisatie. Door deze polarisatie-draaiing alsmede de vaak zeer grote afstanden wordt het signaal ook veelvuldig van polariteit veranderd. Hoe vaak komt het niet voor dat een horizontaal uitgezonden signaal het ene moment beter verticaal ontvangen wordt en even later weer horizontaal sterker is. Overigens komt dit verschijnsel ook voor bij sporadische E. De radarmetingen laten zien, dat de ionisatie gelijkmatig toeneemt met de hoogte. Tijdens een zonnevlam verandert dus het reflectiepatroon en dat een toename van de UV-straling van de zon een toename van de ionisatie in de onderste ragen veroorzaakt. Reflecties van kortere golven van grotere hoogten zijn moeilijker te interpreteren omdat de golven een ingewikkelder ionisatiepatroon moeten doorlopen en zelfs na de reflectie nogmaals dit patroon moeten passeren. Dit dubbele effect wordt steeds moeilijker te interpreteren naarmate de reflectie op steeds grotere hoogte plaats vindt.

Tevens doet zich nl. een zeer bijzonder verschijnsel voor: de ionosfeer oefent een dispergerende werking uit op de golven, wat betekent dat de snelheid van de teruggekaatste golven afhankelijk van hun frequentie op een ander moment terugkeren op hun punt van uitgang. Het signaal wordt a.h.w. in een lange oscillaiie uiteengetrokken, waardoor de hoge frequenties het eerst en de lage frequenties het laatst bij hun bron (zender) terugkeren. De hierdoor op elkaar volgende reflecties veroorzaken een bijzonder verschijnsel: er ontstaan reeksen fluittonen met regelmatige onderbrekingen en met een spreiding die afhangt van de totale afgelegde weg. Mede door deze dispergerende werking is het onvoorspelbaar wanneer F-2 ontvangen kan worden. Neemt de frequentie van het uitgezonden signaal toe, dus bij hogere frequenties zoals in de FM-band, dan wordt een hoogte bereikt waarbij geen reflectie meer optreedt. Hiervan maken o.a. radio­astronomen gebruik.

De zonnevlammen of -vlekken toonden een minimum op tijdens de eclips van juni 1954 gemaakte foto's. De corona (lichtkrans) strekte zich uit met lange stromingen in het vlak van de evenaar en is zichtbaar tot op 5x de straal van de zon. Bij de polen zijn duidelijke aparte lijnen die de magnetische veldlijnen schijnen te volgen (net als ijzervijlsel bij een magneet). Bij een zonne­vlekken maximum ziet de corona er meer naar alle kanten eender uit. Door registratie van de radiogolven die de zon uitzendt (zoals gedaan wordt met de radiotelescoop te Dwingelo) in het 21-23 cm. gebied blijkt er een regelmaat in deze maxima van 11 tot 13 jaar te bestaan. Er zijn echter ook variaties gevonden van 7 tot 15 jaar door de extra straling van een onrustige zon. Deze onrust komt van ruisstormen en de zonnevlammen zelf. De zonnevlammen blijven enkele uren bestaan, vormen soms groepen en kunnen zelfs dagen aanhouden. De zon draait in 27 dagen om zijn as, waardoor de zonnevlam dus zich a.h.w verplaatst naar de achterzijde van de zon. Hierdoor kan 27 dagen later als een groep zonnevlekken lang blijft bestaan weer een maximum in de ionisatie van de ionosfeer ontstaan. Er is dus een cyclus van 27 dagen in de toestand van elektronen dichtheid in de E- en F- lagen.

Door de enorme stralingsstoten wordt ook de D-Iaag sterk geactiveerd waardoor communicatie via de HF-banden totaal geblokkeerd werd, dit noemt men het Mogel-Dillinger effect. Op hetzelfde moment kunnen dan op VHF soms grote afstanden overbrugd worden. Ongeveer 26 uur na zo'n stralingsstoot kunnen de stralingsdeeltjes de aarde bereiken, waardoor de verstoring in de ionosfeer alleen maar toeneemt. met als gevolg bijv. de aurora of Noorderlicht. Tevens wordt het aardmagnetisme verstoord waardoor soms de F-Iaag, als zo'n ionosfeerstorm enkele dagen aanhoudt, geheel kan verdwijnen.

De lange afstand-ontvangsten die door deze natuurverschijnselen gedaan kunnen worden, worden soms ook mogelijk gemaakt door meteorieten-regens. In fig. 1 zien we dat deze hun invloed uitoefenen op ca. 100 km hoogte. Door het binnendringen in de dampkring verliezen deze stenen, die bestaan uit o.a. gedegen ijzer, kleine deeltjes die onder invloed van hoge wrijvingstemperaturen ionisatie veroorzaken die zich als een wolk uitstrekt in de onderste lagen van de ionosfeer. (Gedegen ijzer is zoals dit in natuur voorkomt, dus zonder enige toevoeging of chemische binding met een ander element).

Meteoorscatler treedt ook vaak op, en wel meestal in de herfst en dan vaak rond het middaguur. In de VHF banden worden dan gedurende enkele seconden (max. een minuut), hoewel uitzonderingen ook hier voorkomen, golven weerkaatst. Meteoorscatter treedt vooral in de maanden midden november, begin december en begin januari. In volgende tabel ziet u de principiële, dus belangrijkste "regens"

Betekenis voor DX verkeer en de diverse propagaties.

TROPO: Bij de meeste UKG (vanaf VHF en hoger) ontvangsten speelt de troposfeer een beslissende rol. De onderste D-Iaag loopt in Europa op tot ca. 10-12 km hoogte. Aan de polen is deze 8 km hoog en in de tropen 18 km.

Als de lucht homogeen is in de troposfeer neemt zowel de temperatuur als de relatieve vochtigheid af bij toenemende hoogte. Het bereik van de UKG-signalen reikt onder deze omstandigheden niet verder dan de quasi-optische horizon. Treedt nu een storing in het verloop van de temperatuur en de vochtigheid op, doordat warmere en vochtiger luchtlagen zich met de koelere en drogere lucht gaan vermengen, ontstaat op de grenslaag van de.ze lagen temperatuurversie. Deze inversie treedt vooral op bij rustig weer, Hogedruk-gebieden werken deze inversies In de hand. In het centrum van een hogedruk-gebied is meestal weinig wind en beslaat deze zo'n groot oppervlak, dat er een duct kan ontstaan, een denkbeeldige pijp.

Door een dergelijke duct (een luchtlaag  tussen twee inversielagen in) ontstaan ontvangstmogelijkheid in,band 1, de FM en de band 3 van zenders die men onder normale omstandigheden (tropo-condities) niet zou kunnen krijgen. Dit treedt vaak 's avonds of in de late middag-uren op. Hierbij worden dan zenders op soms meer dan 1000 km (ook in band 3) zeer sterk kortstondig gezien. Kenmerkend is dan dat meestal slechts ייn of twee zenders van die afstand ontvangen worden. De maximale tijdsduur is ongeveer een half tot een heel uur, Ducten treden soms zelfs over gebergten heen op, De afstand van de zender tot het gebergte moet dan wel 150 tot 200 km zijn. Er zijn hier echter wel eens uitzonderingen. Ducten kunnen verwacht worden in de maanden half tot eind juni en in eind juli. Door de plotselinge optredende koude luchtlagen kunnen op grote hoogte inversies ontstaan.

TROPOSCATIER: Deze vorm van DX is anders dan de troposferische DX. Doorwervelingen en anders gevormde turbulentie van de lucht in de hogere luchtlagen van de troposfeer ontstaan reflecties afwisselend om kort daarna weer te verdwijnen. Doordat de hoogte waarop dit gebeurt groter is dan normaal tropo, worden grotere afstanden overbrugd, Evenals bij normale tropo wordt met tropo-scatter in de VHF banden de meeste DX gedaan. In de amateurwereld is scatter een veel gebruikte vorm van communicatie vanwege de betrouwbaarheid. Bij het zenden zijn grote vermogens nodig. Dit vanwege de grote verliezen, Bij ionosferische scatter komt het meestal voor dat de zend- en ontvangstantenne niet naar elkaar maar naar een ververwijderd punt wijzen. In dit geval is hier sprake van back-scatter. Dit verschijnsel treedt ook bij TV-DX veelvuldig op: bijv. RTVE ontvangst bij DXen op Scandinavie en andersom.
 
SPORADISCHE E (Es): De Es-laag is dus de onderste ionosferische laag en bevindt zich op gemiddeld 100-125 km hoogte. (De D-Iaag is naar beneden toe al in de stratosfeer en bevindt zich op ongeveer gelijke hoogte als de ozonlaag). De E-Iaag kan UKG reflecteren en daarbij zeer grote afstanden overbruggen: als de hoogte van de E-Iaag 100 km bedraagt en de invalshoek is 20 (twee graden). dan is de max. afstand ca. 2400 km. De kortste E-ontvangst is theoretisch gesteld op ca, 500 km. Dit laatste geldt als de E-Iaag op 80 km hoogte ligt en de invalshoek is 11 a 12 graden. In fig.2
 

ziet u hoe een en ander grafisch is weergegeven. De lijn A geeft aan het verband tussen de invalshoek en de max. afstand die overbrugd kan worden, als de E-Iaag op 60 km hoogte ligt (minimale hoogte) en lijn B hetzelfde als de E-Iaag op 100 km ligt. Er kunnen zich gevallen voordoen waardoor een zgn. dubbele hop (reflectie via ionosfeer, aardoppervlak en vervolgens weer ionosfeer) ontstaat en de afgelegde afstand van het signaal verdubbeld wordt. In band 1 komt spradische E heel vaak voor. maar in de twee meter band en band 3 veel minder zo niet nauwelijks. Daarvoor biedt de E-Iaag praktisch gezien geen mogelijkheden, Bij de sporadische E ligt (als de E-Iaag onder normale omstandigheden aanwezig is) de MUF (Max. Usable Frequency) op ca. 30 MHz. Door de zonnevlekkenactiviteit kan de MUF hoger worden: bjj niet loodrechte instraling ligt de hoogste gereflecteerde frequentie op 200 MHz. Voor bijv, de 2 meter is de gunstigste tijd tussen 05.00 en 11.00 uur en tussen 15.00 en 19.00 uur en dan nog hoofdzakelijk in zuidelijke richting.

DE F1 LAAG: De F1Iaag is overdag aanwezig tussen de 200 en 300 km en is 's zomers veelvuldiger aanwezig dan 's winters. Er is een scheiding tussen de F1-Iaag en de F2-laag, die gevormd wordt door een ca. 50 km breed gebied met een lagere elektronendichtheid dan de F1­laag. Deze F1-Iaag is nadelig voor HF golven. De F2-laag kan alleen maar ontstaan als de F1-Iaag aanwezig is. De twee lagen vormen samen een geheel en behoren dus bij elkaar. De ionosfeer is hier zo ijl dat recombinatie van de ionen en de vrije elektronene veel trager gaat dan dat we zien bij de E-Iaag. Na zonsondergang neemt de ionisatie dus gestadig af en bereikt voor zonsopgang het minimum. Het komt echter wel voor dat de condities de gehele nacht aanwezig blijven, zodat we in band 1 zender close downs kunnen zien. Dit voorbeeld zagen we bij o.a uit de lucht gaan van Polen en Spanje rond 01.00 local time. Voor de F1-Iaag is de MUF in de zomermaanden rond de 5 MHz, terwijl voor de F2-laag de MUF in de winter hoger ligt dan in de zomer.