VHF/UHF/SHF
- Av Stefan Heck, LA0BY -

Amatörradiotrafik på höga frekvenser 
Med stigande frekvens sprids radiovågorna i allt högre grad som ljusvågor, d v s. räckvidden blir begränsad till den optiska horisonten. Typiska distanser för radiokommunikation är upptill några hundra kilometer. Naturligtvis finner vi här mycket kommunikation av lokal karaktär – genom användning av satelliter öppnas dock hela världen, för VHF-UHF-SHF amatören.

Som i många andra länder har man i Sverige två licensklasser, UN och Klass 2, som är begränsade till frekvenser över 50 MHz. Dessa klasser ställer inga krav på kunskaper i morsetelegrafering och är tänkta som ett första steg in i amatörradiovärlden.

Höga frekvenser bjuder likväl på många möjligheter för kommunikation med andra länder och  kontinenter. Här finner vi en mångfald av vågutbredningsfenomen, och spännande tekniska utmaningar. Många väljer därför att fortsätta med VHF, UHF och SHF också efter att de höjt sin licensklass.

  

Vi kan skilja mellan tre frekvensområden:

Benämning enligt. radioreglementet: Very High frequencies (VHF) Ultra High Frequencies (UHF) Super High Frequencies (SHF)
Frekvensområde: 30-300 MHz 300-3000 MHz 3-30 GHz
Amatörband: 6, 2 m 70, 23, 13 cm 9, 6, 3, 1.5 cm
Utbredningsfenomen: Tropo, Aurora, Es, F2, MS, EME, FAI, TEP, Ionoscatter Tropo, Aurora, EME, MS Tropo, EME, RS

 
Det finns också amatörband i frekvensområdet över 30 GHz men dessa har per i dag ingen större användning i Sverige. Här finns dock en potential för folk med stort intresse för experiment.

Man kan köpa antingen färdiga sändare/mottagare med tillbehör (antenner, förstärkare) eller bygga sin utrustning själv. Från 2.3 GHz och högre är marknaden för kommersiellt tillverkade produkter för radioamatörer begränsad.

För att öka räckvidden används antingen konstgjorda eller naturliga reflektorer. ”Konstgjorda reflektorer” är satelliter och relästationer (repeatrar) som man har etablerat på alla frekvensområden (VHF, UHF, SHF)  Särskilt i storstadsområdena finns många relästationer som huvudsakligen är avsedda för att förbättra kommunikationen mellan mobila och fasta stationer. Funktionsprincipen för en relästation är den samma som för satelliter. En obemannad station tar emot en signal på en frekvens och sänder ut den igen på en annan frekvens. Sändning och mottagning kan ske på olika frekvensband.

Allt sedan tidigt 70-tal har radioamatörerna haft egna satelliter. För satellitkommunikation behövs det inte mycket effekt, men antennen bör kunna riktas mot, och följa satelliten i dess bana. I dag finns det c:a 20 satelliter avsedda för amatörradiokommunikation.

Naturliga reflektorer är strukturer eller fenomen som möjliggör spridning utöver optisk horisont och som inte är skapt av mäniskan. Här följer en förklaring till olika vågutbredningsfenomen:


1. Med TROPO avses spridning genom avböjning i troposfären. Vid speciella väderförhållanden kan fuktig varmluft lägga sig ovanför kall luft. Gränsen eller skiljelinjen verkar då som en spegel för radiovågor. Tropo uppstår ofta i kustområden och är vanligast förekommande under sommar och höst.

2. Reflektion av radiovågor från norrsken kallas för AURORA. Norrskenet befinner sig c:a 100-200 km över marken och ligger som ett bälte runt jordklotets poler. Dess utsträckning mot lägre breddgrader varierar med tillströmningen av elektriskt laddade partiklar från solen. Reflektionsområdet är väldigt ojämt och radiosignalens modulation blir därför kraftigt förvrängd. Aurora kan användas upp till 432 MHz bandet.

3. Särskilt på sommaren leder intensiv solpåverkan till att det bildas en mer eller mindre långvarig jonisering av jonosfären. Fenomenet sker vid c:a 80-100 km höjd och kallas för SPORADISKT E (förkortat Es)

4. Vid METEORSCATTER (förkortat MS) reflekteras radiovågor från kortvarig joniserade skikt. Dessa uppstår när kosmiskt stoft eller partiklar fångas upp av jordens gravitationsfält och akselerera mot jordytan. Partiklarna förångas vid c:a 80-120 km höjd och joniserar ett tunt och rörformat område längs partikelns bana. MS kan användas upp till 432 MHz bandet.

5. Med F2 betecknas spridning genom reflektion från F-skiktet vid c:a 150-200 km höjd. Detta är samma mekanism som möjliggör världsomspännande radiokommunikation på lägre frekvensområde (HF). F2 har endast observerats på 50 MHz bandet och är vanligast förekommande under vår och höst.

6. För  EARTH – MOON – EARTH (EME), också kallat Moonbounce, används månens yta som reflektor. Eftersom avståndet till månen är stort krävs en mycket känslig mottagare. Utrustningen kan också användas till radioastronomi,  d v s,  observation av radiobrus från källor i universum.

7. Då turbulensen i jonosfären i sydliga stråk (vid 30-50 breddgrader) reflekterar radiosignaler, kallas dessa för FIELD-ALIGNED- IRREGULARITIES (FAI). Utbredningsfenomenet liknar Aurora och förekommer ofta före och efter en Es-öppning.

8. Fenomenet som kallas för TRANS-EQUATORIAL-PROPAGATION (TEP) uppstår på grund av den enorma uppstigningen av varmluft vid ekvatorn. Detta skapar förutsättningar för 50 MHz och 144 MHz kommunikation mellan stationer på det nordliga och sydliga halvklotet. Stationerna måste befinna sig på ungefär samma längdgrad och lika långt från ekvatorn.

9. IONSCATTER är förhållandevis lite känt. Man tror att föroreningar eller turbulens ger upphov till reflektion av 144 MHz signaler i den lägre jonosfären. Fenomenet kan hänga samman med Es.

10. Vid exstremt höga frekvenser har man observerat reflektion i samband med regnmoln och regnbyar. Fenomenet kallas för RAINSCATTER (förkortat RS).

    

Räckvidden och effektbehovet för de olika utbredningsfenomenen är ganska varierande. Se tabellen nedan:

 

Utbredningsfenomen Räckvidd Effektbehov
Tropo  0-4000 km Liten
Aurora  100-2000 km Moderat
Sporadiskt E 800-4000 km Liten
Meteorscatter  500-2500 km Hög
F2 2000-20000 km Moderat
EME 0-19000 km Extremt hög
FAI  500-2000 km Hög
TEP  4000-10000 km Moderat
Ionoscatter  1000-2000 km Hög
Rainscatter 50-800 km Liten

 
Stora möjligheter till experiment  
För den som medvetet upplever olika utbredningsfenomen kommer vid sidan av radiotekniska aspekter finna anledning till att fördjupa sig i meteorologi, fysik och astronomi. Det är inte ovanligt att observationer från radioamatörer har varit upptakten till en mer grundlig och seriös forskning.

På VHF, UHF och SHF är stationsplatsen ofta avgörande för räckvidden. En låg och fri horisont är alltid fördelaktig, och många radioamatörer söker sig till berg och fjälltoppar för att uppnå så goda resultat som möjligt med sina experiment.

Här gäller det att anpassa sin utrustning för portabelt eller mobilt bruk. Antennen bör vara lätt att transportera och strömförsörjningen till radiostationen skall helst vara möjlig från ett 12 V bilbatteri.

På högre frekvenser är radiofyrarna viktiga för att kunna upptäcka speciella vågutbredningsförhållanden och fenomen. Radiofyr är en sändare som är kontinuerligt i drift och placerat på ställen med låg och fri horisont.

Precis som på kortvåg (HF) arrangeras tävlingar (contest) också på högre frekvensband. En contest är en tidsbegränsad tävling mellan flera deltagare. Målet är vanligtvis att uppnå så många kontakter, över en så stor distans som möjligt. I hela Skandinavien har månadstesterna blivit mycket populära.

Av modulationstyperna används FM till lokal kommunikation, direkt eller via relästationer. P g a bättre läsbarhet vid lågt signal/brusförhållande (vid svaga signalstyrkor) är SSB och CW bäst ägnat till DX (= long distance), contest och satellittrafik. Från UHF, 432 MHz och däröver har radioamatörerna till och med tillstånd att sända ut amatörtelevision (ATV).

   

Copyright © 2002 Stefan Heck, LA0BY
Översättning av originalmanus på norska  till svenska av Experimenterande Svenska Radioamatörer, ESR


Copyright ©  Föreningen Experimenterande Svenska Radioamatörer, ESR    www.esr.se