Esempi di radiopropagazione UHF PMR446

[magius]

Con questo breve topic, vorrei condividere con voi le esperienze fatte durante il mio lavoro in montagna utilizzando il sistema PMR446. https://amzn.to/3UY9A7n Ho deciso di pubblicare i risultati di alcuni dei tanti radio check, così da svelare le peculiarità di questi utili aggeggini a tutti coloro che come me sono curiosi e a chi si chiedono prima dell'acquisto la canonica domanda: "ma quanto tirano? quali sono le migliori?".
Non sono un radioamatore, la mia esperienza è essenzialmente pratica. Per dovere di cronaca, i test sono stati fatti con due motorola T80 extreme rigorosamente legali con potenza emessa a 500mW. In casi più interessanti, abbiamo eseguito lo stesso radio check con le VHF (credo sui 2W di potenza emessa) che abbiamo in dotazione in statuto secondario, ma non abbiamo notato una grande differenza: insomma le piccole pmr446 si difendono molto bene!
Le variabili che influenzano la radiopropagazione sono così tante, come mi hanno svelato gentilmente due utenti su questo forum, ma dopo tutta questa esperienza pratica, generalmente so già prima di premere PTT se la mia trasmissione giungerà a destinazione. Ma a volte,...

Sono cinque i casi che vi propongo. Le immagini che seguono rappresentano il profilo orografico che lega la radio A alla radio B (quella al campo base). Noterete una linea a matita verde che indica una sorta di linea ottica che attraversa la montagna.

Caso 1
Rappresenta la prima volta che, incredulo, sono stato contattato dal campo base in pianura (255 m/slm). Ero al lavoro a 1079 m/slm, quindi in posizione favorevolissima. Il campo base in pianura si trova in linea d'aria a più di 9km!


Caso 2
Sono tre radio check per documentare che più si sta ai piedi di una montagna, più è difficile superarla.
Dalla pianura dovevamo raggiungere il piccolo campo base (B) a 500 m/slm.
Al punto 1 a più di 4km, lontano ancora dalla salita, il radio check è risultato 5. Al punto 2 siamo a circa 3km: RC 3. Mentre all'inizio della salita, punto 3, il RC è zero.
Il collegamento da l pto 1 a B è di routine: ho notato con piacere che in una scorsa notte (gennaio) fredda e con nebbia, malgrado si sappia che l'umidità assorbe parte dell'energia radio, il RC é risultato comunque a 5!

Caso 3
Situazione interessante! Malgrado ero in posizione favorevole, convinto quindi di riuscire a contattare, il risultato è stato un bel RC zero. La distanza è di poco più di 4km, la linea ottica sembrava buona, ma osservando la linea verde si nota che deve scollinare due volte per circa una cinquantina di metri. Probabilmente questo fatto e aggiungendo la presenza del fitto fogliame (assorbimento?), hanno fermato la mia trasmissione.

Caso 4
Anche questo è curioso, e anche qui ho sbagliato la previsione: credevo che non fossi riuscito a contattare la B, e invece un bel RC 5!
Ciò che non si può notare dal profilo orografico, è la conformazione del terreno. Il luogo molto affascinante, ha una stretta valletta che scorre a valle quasi come un canyon, una biscia. Ho sottovalutato le T80, ma se notate la distanza è ridotta, ciò che mi ha indotto alla previsione errata era il fatto di dover scollinare. Buon insegnamento anche questo!

Caso 5
Legato al caso quattro per dimostrare che la portata in distanza raggiunta, in altre situazioni il collegamento risulta impossibile. Il punto B è sempre lo stesso del caso 4, il piccolo campo base. Il punto A a poco più di 400 metri, rappresenta l'inizio della discesa a valle, osservando la linea verde si si nota un dislivello di circa 40 metri da superare. Il RC è stato fatto anche con la vhf veicolare da 5W e il risultato è il medesimo: nessuna modulazione!

Conclusioni
La potenza non è tutto! Anzi, come descritto nel caso 5, a volte più potenza causa unicamente più consumo di batteria.
Con mezzo watt si va veramente lontano, basta comprendere come si comportano le UHF.
Più si è in posizione rialzata, meglio è 
Più si è lontani da ostacoli (pendio, collina, falesia,...), minore è l'angolo di incidenza e quindi una favorevole previsione di trasmissione.
In alcuni casi di radio check zero, le vhf non garantivano sempre una connesione: radio check da zero a uno, non di più!
... e la curvatura Fresnel?

Spero di aver fatto cosa gradita pubblicando questi miei appunti, magari a qualcuno possono servire queste info. Ripeto non sono un radioamatore, i test sono stati fatti per mia pura curiosità e anche un po' per giocare con questi adorabili aggeggi.
Ciao
magius

[BLURED]

Ciao. Fa sempre piacere vedere i risultati reali e non quelli teorici frutto di calcoli il più delle volte inutili perché poi non corrispondono alle prove fatte sul campo.

Le onde radio hanno un comportamento spesso imprevedibile proprio perché ci sono tanti fenomeni a esse collegate, ad esempio possono rimbalzare in presenza di ostacoli e raggiungere così dei punti che si riteneva impossibili. Inoltre in UHF si risente molto di più degli ostacoli rispetto alle VHF però se si ha campo libero si possono coprire distanze maggiori. Insomma le varianti sono tante.

malgrado si sappia che l'umidità assorbe parte dell'energia radio

In realtà l'umidità non assorbe il segnale ma ne può causare una diffrazione.

[AugustoA]

Complimenti per l'impegno magius

Se fai le stesse prove otterrai dei risultati diversi in base alla conformazione del terreno, in mare piuttosto che in campagna o nei centri abitati dove la portata si riduce anche a poche centinaia di metri o meno. Gli ostacoli e l'altitudine sono fattori fondamentali e causa di ogni bene e male in qualsiasi situazione e in quelle più difficili non c'è potenza o antenna che tenga. Speso tra chi usa i PMR446 si lamenta della poca distanza che riescono a raggiungere senza pensare a quali possano essere i fattori tecnici.

Volevo anchee chiederti che software hai usato per le schermate grafiche!

[magius]

Ciao AugustoA,
grazie per i complimenti!
Il software che uso è online... io vivo e lavoro in Svizzera, il sito ufficiale dell'ufficio SwissTopo offre gratuitamente la consultazione delle nostre stupende cartine nazionali fino alla scala 1:5000! Inoltre puoi utilizzare degli strumenti per un disegno sopra la mappa. Nel mio caso non ho fatto altro che piazzare due simboli e poi tracciare una linea tra i due e automaticamente ti appare il profilo. Provaci! https://map.geo.admin.ch poi sulla sinistra scegli 'Disegnare & Misurare', 'Simbolo' per piazzare il primo punto sulla mappa, un altro 'Simbolo', poi scegli 'Linea' e collega i due punti, al secondo punto fai doppio click, et-voilà!
In questo modo è molto semplice, tra l'altro uso molto anche il sw gratuito BaseCamp della Garmin per altri scopi, ma non sono mai riuscito ad ottenere lo stesso risultato.

Ciao BLURED,
grazie per la precisazione/correzione sulla diffrazione. Potresti per favore spiegarmi con parole tue come agisce la diffrazione sulle onde radio in caso di nebbia? Abbi pazienza non sono un radioamatore e mi mancano le basi teoriche.
...non fare però copia incolla su spiegazioni presenti in rete, perché quelle le ho già lette, ma ho capito poco; mi serve una spiegazione da chi è in grado di spiegare la teoria mettendola in pratica!
Grazie!

Ciao
magius

[BLURED]

grazie per la precisazione/correzione sulla diffrazione. Potresti per favore spiegarmi con parole tue come agisce la diffrazione sulle onde radio in caso di nebbia? Abbi pazienza non sono un radioamatore e mi mancano le basi teoriche.
...non fare però copia incolla su spiegazioni presenti in rete, perché quelle le ho già lette, ma ho capito poco; mi serve una spiegazione da chi è in grado di spiegare la teoria mettendola in pratica!

Non ci penso proprio di scrivere tutto il giorno quindi ti invito sa leggere su wikipedia https://it.wikipedia.org/wiki/Diffrazione

Comunque in una sola frase: la diffrazione è un fenomeno associato alla deviazione della traiettoria di propagazione delle onde, nel nostro caso delle onde radio.

[magius]

BLURED lo avevo già letto! Così come tanti altri, per capire meglio la tua gradita correzione.
Grazie comunque! 
magius

[BLURED]

Se te lo spiegassi io ripeterei le stesse cose che hai già letto per qui tanto vale che non le dica   Comunque non è un fenomeno più di tanto rilevante come ad esempio lo è invece la riflessione, in pratica il segnale rimbalza, per qui anche con una montagna di fronte il segnale potrebbe andare oltre se ho un altro grande ostacolo alle spalle ma più di lato e che quindi veda la parte opposta della montagna, mi è anche capitato e con un certo stupore.

[magius]

Urca! Più cerco di capirci più diventa affascinante sta storia. Sono queste le info che mi interessano di più: le esperienze personali altrui in modo da, per così dire, "rubare il mestiere" per imparare.
Grazie ancora!

[AlfaMike]

La rifrazione è un fenomeno affascinante, io ad esempio puntando le direttive a nord collego un ripetitore situato a Potenza cioè a sudest dal mio Qth con Qrb 140 Km e con segnale S-6. Non va confuso con la diffrazione, la diffrazione non è una rifrazione bensì un fenomeno che quando un'onda radio incontra la parte alta di un ostacolo (ad esempio la cima di una collina/montagna), il segnale si frammenta e può riuscire a superarla. Due corrispondenti non si ascoltano in diretta ma possono ascoltarsi grazie alla diffrazione così come possono ascoltarsi grazie alla rifrazione. C'è poi la riflessione cioè quando un'onda radio incontra uno strato ionizzato che la riflette o la trasporta (come nel caso del tropo-ducting), attraverso un canale propagativo che gli consente talvolta di percorrere parecchie centinaia di km. Infine c'è il meteor scatter (sciami meteorici) dove i segnali sono riflessi dalle meteore, c'è l'e-sporadico dove il segnale viene riflesso da masse ionizzate presenti negli ammassi nuvolosi e c'è la propagazione transequatoriale ma alle nostre latitudini è assente.

Tutti questi fenomeni si possono sperimentare in Vhf ed Uhf e talvolta anche sui Ghz. Va detto che fenomeni come la rifrazione e la diffrazione necessitano di un po di potenza (non centinaia di watt ma non sono fenomeni lavorabili in Qrp, almeno dalla mia esperienza perché buona parte del segnale utile viene sprecato in direzioni diverse). E' invece interessante la propagazione via tropo poiché essa è presente specie nel periodo caldo quando l'aria calda spinge verso l'aria fredda incanalando i dotti tropo ma è sperimentabile talvolta anche in periodi invernali e autunnali.

Vi segnalo per chi non lo conoscesse questo sito che fornisce la propagazione via tropo in Vhf (di norma vale la regola che quando le Vhf si aprono lo fanno di riflesso anche le Uhf). Basta portarsi col mouse sull'Italia e verificare in corrispondenza del colore indicante il dotto tropo il relativo skip teorico percorribile.

http://aprs.mountainlake.k12.mn.us/

[BLURED]

Ottimo Alfa Mike. Faccio anche una correzione a quanto ho scritto in precedenza poiché intendevo dire più precisamente rifrazione e non riflessione. Con tutte queste parole che finiscono per ione sono andato in confusione ...scusate il gioco di parole.

[magius]

Siete spettacolari! Invidio la vostra conoscenza.
Grazie per i contributi, si fa sempre più interessante l'argomento.

[AugustoA]

Capito per le mappe Magius. Quando andrò ad abitare in Svizzera le userò anch'io HI

[AlfaMike]

Uno dei problemi di fondo è che pochi corrispondenti posseggono direttive o buone posizioni rispetto all'orografia del territorio. In Vhf/Uhf la media dei radioamatori possiede antenne verticali spesso piccole, se avessero sistemi più performanti su queste bande si farebbero collegamenti molto più soddisfacenti, ergo queste bande sono spesso sottovalutate e considerate solo bande da Qso locale/ripetitore solo perché non sono sfruttate a sufficienza. Mi rendo conto che andare di rotore e direttive non è da tutti ma un paio di yagi economiche e un rotore usato per comprarli non occorre l'occhio della testa e non è necessario avere la 17 elementi.

Con ciò mi riallaccio al discorso dei fenomeni rifrattivi e diffrattivi e ai canali propagativi poiché la direttività diviene un elemento saliente del riuscire ad entrare in una guida d'onda così come riuscire a superare il crinale di una montagna o a sfruttare la rifrazione di una collina davanti a voi per cui se amate queste bande anche una 10 elementi low cost, magari girata a mano, messa su un trepiede fotografico, piantata su un paletto da 4 soldi vi farà sperimentare meglio i fenomeni di cui stiamo parlando.

L'altro aspetto riguarda l'orecchio o meglio l's-meter poiché in Vhf/Uhf tutti i fenomeni dovuti alla rifrazione/diffrazione e all'e-sporadico si riconoscono per via del fading (oscillazione dei segnali), mentre via tropo i segnali sono forti e stabili anche per ore. Quando col caldo di primavera/estate le Vhf si aprono e possibile collegare a 400-600 km di Qrb anche per mezza giornata, al contrario l'e-sporadico  che non a caso si chiama sporadico, presenta collegamenti radio molto brevi come sui 6 metri: segnali anche fondo scala che tempo nominativo, rapporto radio e locator crollano a s2 e poi spariscono mentre quando colleghi per rifrazione o diffrazione il segnale oscilla spesso anche di diverse tacche sullo s-meter e l'audio ascoltato presenta una sorta di evanescenza.

La bravura di un Om è nel saper comprendere questi fenomeni, riconoscerli, sapere dove e quando avvengono e logicamente saperli sfruttare a suo vantaggio, ecco che allora bande bollate come bande per pontaroli esprimono tutte le loro potenzialità e il loro fascino.

[AugustoA]

Magius, semmai in passato quando c'era ancora l'analogico hai avuto modo anche casualmente di ricevere per pochi secondi delle stazioni televisive estere magari russe o chissà da dove era merito del Metor Scatter! Giusto a sottolineare quanto possano interessanti queste bande.

[magius]

Porca radio AugustoA! Mi stai risvegliando ricordi di quarantacinque anni fa! Hai ragione! Alla TV in bianco e nero a volte comparivano figure spettrali. Già ero affascinato anche di quella scatola di legno che aveva mia nonna... aveva il pomello bianco avorio che muoveva uno stuzzicadenti oro su delle scritte in tedesco: Hamburg, London,..., un occhio turchese che mi intimoriva e guardarlo e poi, dentro: una città di palazzi di vetro che emettevano una luce simile all'infrarosso del bagno; uno spettacolo!
Insomma, io con le mie radioline pmr446 mi sto intrippando già abbastanza, tu e AlfaMike mi state portando in un club pericoloso... 

...come sono vecchio!

[AugustoA]

L'effetto del Meteor Scatter in tv è una cosa che anche i non appassionati hanno inconsapevolmente provato, anche a me da bambino è successo molte volte di vedere delle emittenti straniere talvolta con un segnale talmente forte da essere perfetto, peccato appunto che in quel periodo non sapevo e non pensavo a certe cose altrimenti mi sarei goduto degli splendidi DX-TV

[AlfaMike]

Di Esperienze meteor scatter non ne ho mai fatte nemmeno per ciò che concerne la tv ma diversi anni fa, negli anni 80 sul secondo canale Vhf di Rai Uno arrivava sostituendosi ad esso, il segnale di RTT (Radio Television Tunisienne) che durante il giorno trasmetteva in arabo e alla sera mandava in onda in francese la serie di Starsky & Utch. Era un fenomeno che si manifestava via tropo e che si manteneva generalmente da luglio a settembre, un po come avviene per le Vhf e le Uhf con la medesima propagazione. In Uhf incece si riceveva Telestretto di Messina, sempre in estate.

Altra esperienza analoga mi è capitata agli inizi del Gsm quando dall'isola di Ponza sul Motorola 8700 su cui si poteva impostare la cella, mi è capitato di impegnare un ripetitore di Ischia (qrb circa 80 km).

[magius]

Oggi invece i babbani come me, possono dormire sonni tranquili perché la tecnologia attuale li protegge da incomprensibili apparizioni... lo stupore di fenomeni tanto affascinanti come quelli che avete descritto, ormai è riservato solo a voi radioamatori grazie ai vostri spettacolari locali radio.

Leggendo gli scorsi commenti, mi sono documentato con ciò che ho trovato in rete e mi è sorta una domanda (perdonatemi i termini poco professionali che sto usando): ho capito ormai che è l'antenna l'elemento principale in grado di creare l'onda giusta per lo scopo che si sta cercando. Ho capito anche la teoria del guadagno che genera una direttività, e mi sono chiesto se tutte queste peculiarità in trasmissione sono applicabili anche in ricezione. Un'antenna ad alto guadagno lo è anche in ricezione, cioè è in grado di ricevere di più?
Perdonate questa magari stupida domanda...

[AlfaMike]

Oggi invece i babbani come me, possono dormire sonni tranquili perché la tecnologia attuale li protegge da incomprensibili apparizioni... lo stupore di fenomeni tanto affascinanti come quelli che avete descritto, ormai è riservato solo a voi radioamatori grazie ai vostri spettacolari locali radio.

Nessuno ti vieta di diventare radioamatore anche te e sperimentare le stesse cose!

Ho capito anche la teoria del guadagno che genera una direttività, e mi sono chiesto se tutte queste peculiarità in trasmissione sono applicabili anche in ricezione. Un'antenna ad alto guadagno lo è anche in ricezione, cioè è in grado di ricevere di più?
Perdonate questa magari stupida domanda...

Non è una domanda stupida anzi. Vale la legge della reciprocità, un'antenna che vanta determinate caratteristiche in trasmissione le avrà anche in ricezione, ergo un'antenna dotata di maggior guadagno aumenta la cosiddetta potenza ERP (cioè la potenza effettivamente irradiata la quale si stabilisce dalla relazione tra potenza applicata, guadagno e perdite), va da se quindi che anche in ricezione un'antenna che guadagna 10dB offrirà un segnale molto più elevato in ricezione rispetto ad un'antenna dotata di guadagno pari a 2dB. Logicamente altezza dell'antenna, lobi di radiazione e direttività concorreranno in egual misura alla bontà del segnale radio.

[magius]

Grazie AlfaMike, ora tutto è chiaro! Ottime nozioni: brevi chiare e concise. Poche parole che spiegano l'essenziale, sono queste le lezioni che preferisco perché spesso si trovano testi che per spiegare un concetto partono dalla creazione del mondo, dilungandosi con coloriti ricami e acronimi atti solo a sottolineare al destinatario il presunto livello culturale dell'autore...
Grazie ancora!
magius

[BLURED]

Poche parole che spiegano l'essenziale, sono queste le lezioni che preferisco perché spesso si trovano testi che per spiegare un concetto partono dalla creazione del mondo, dilungandosi con coloriti ricami e acronimi atti solo a sottolineare al destinatario il presunto livello culturale dell'autore...

Hai proprio ragione, spesso anche nei testi la tirano talmente lunga che alla fine non ci si capisce più niente, basterebbero appunto poche righe invece ne escono molte pagine per spiegare due cretinate.

[AlfaMike]

Comunque in rete ci sono molti articoli anche in italiano spiegati molto bene in modo facile e comprensibile, il resto lo fa l'esperienza radio che consente di mettere a confronto ciò che si è studiato con ciò che si sperimenta tramite le onde radio e prima o poi capita a tutti di imbattersi in certi fenomeni, non dico il meteor scatter o l'Eme ma sicuramente rifrazioni, diffrazioni e propagazioni tropo ed e-sporadiche sono cose abbastanza frequenti su queste bande.