Interessengemeinschaft Picho-Funk...DB0PIB/DP5V

50 MHz

 

50 MHz - auf dem Weg zum nächsten Sonnenminimum

Welche Ausbreitungsarten bleiben uns in mittleren europäischen Breiten auf dem 3- jährigen Weg bis zum nächsten Minimum der Sonnenaktivität?

Wie kann man VHF-DX-Prognosen im Internet für seinen Standort nutzen?

Als Grenzband zwischen HF und VHF ist es für 50MHz einleuchtend, dass die Kurzwellen-Ionosphärenphysik mit der stetigen Abnahme der Plasma- und Teilchenströmen von der Sonne immer seltener für Streuungen/Reflektionen an F-Schichten funktioniert. Leider nimmt zusätzlich seit mehr als 5 Sonnenzyklen von je ca. 11 Jahren auch noch die Gesamtaktivität der Sonne in den Maxima und den Minima systematisch ab. [1]

 

Bild1: Anzahl der Sonnenflecken als sichtbares Kriterium der Sonnenaktivität

           Quelle: NASA

 

 

Da die überbrückbare Distanz durch die Gesetze der Geometrie entlang der gekrümmten Erdoberfläche definiert wird, verlieren wir gerade in den nächsten Jahren die Wirksamkeit der am höchsten über der Erdoberfläche gelegenen Schichten, Zeilen 7 bis13 in Tabelle1.

Je größer die Zeilen-Nummer, umso kräftiger wird der Ausfall in den nächsten Jahren.

 

 

Bild2: Distanz d der Antenne zur DX-Anomalie

 

Die Brauchbarkeit der Vorhersagen für den eigenen Standort hängt zuerst von der direkten Entfernung bis zur VHF-DX-Anomalie ab. Diese Region, bzw. das Eintrittsfenster bei Tropopfaden, müssen noch innerhalb des eigenen Funkhorizonts, direkte Sichtlinie + Beugung entlang der Erdoberfläche, liegen. Diesen Abstand d kann man sich modellhaft leicht selbst ausrechnen [2]

 


mit                             h als mittlerer senkrechter Höhe der VHF-DX-Zone über der Erdoberfläche und

                                   s als Höhe des eigenen Standorts über der ansonsten glatten Fläche im Modell           

Interessanter Weise spielt die Frequenz bei dieser VHF/UHF-Näherung nur eine untergeordnete Rolle.

 

Tabelle 1 fasst praktische Erfahrungswerte aus berichteten Beobachtungen zusammen.

Wie man leicht erkennen kann, werden die Faustregeln der maximalen Abstände bis zum Anfang einer VHF-DX-Region:

100km bis 200km für Tropo (Zeile 1 und 2),

1000km für Es, Ms, Aurora, FAI und

typ. 2500km für F2-Ausbreitung (Zeilen 11 bis13)

im Wesentlichen bestätigt. Dieser maximal mögliche Abstand geht natürlich mit in die insgesamt überbrückbare Entfernung in der letzten Spalte ein.

Gleichzeitig sieht man, daß die Höhe des eigenen Standorts für Tropo-Bedingungen starken Einfluss hat, da die DX-Region im vertikalen Abstand h ca. 2 Zehnerpotenzen tiefer liegt, als bei allen anderen Arten. Das ist der Hauptgrund, warum Tropovorhersagen so oft am eigenen Standort nicht nutzbar sind. Hier kommt es darauf an, das Eintrittsfenster in der richtigen Höhe möglichst parallel zu treffen.

 

Mit diesen Werten, z.B. als Kreise um den eigenen Standort, kann man in den einschlägigen Kartendarstellungen der Prognosen im Internet „peilen“. Im einfachsten Fall durch Auflegen einer Folie auf das Display und Skalieren der Anzeige durch Drücken der STRG-Taste und Drehen am Scrollrad der Maus. Mittlerweile unterstützt fast jeder Browser diese Funktionalität.

Teilweise sind Entfernungsangaben auch in den Prognosekarten eingezeichnet. Das Beispiel in Bild3 zeigt eine nur mäßige Vorhersage für 2m Tropo, die sich aber auch auf 50MHz sehr oft als durchaus tauglich erweisen.

 

Bild3: 200km-Kreispeilung einer Tropo-Vorhersage für den eigenen Standort

 

Dieser Beitrag möchte vor allem 50MHz-Neueinsteiger ermutigen, die am wenigsten von der Sonne beeinflussten Arten Tropo und Es zu nutzen. Auch Meteorscatter zeigen sich sehr unbeeindruckt von der schwächelnden Sonne. Die Beschränkung auf 25W Sendeleistung (PEP) macht diese Betriebsart, auch mit MSK144, allerdings technisch nicht einfach. Außerdem fehlt das kurze persönliche „Hello“ oder „ufb sig es 73 tu“. Auch wenn man sich in SSB über „nur“ 2000km bereits das 4.Mal in einer Woche trifft, ist das kurze Anrufen und bestätigen der Signalstärke Pflicht und trägt in weltweiten Krisenzeiten ein Stück zur Völker-verständigung bei.

Für den Einstieg in Tropo und Es reicht ein horizontaler Rundstrahler und max. 20W völlig aus. Das kann z.B. der Halbwellendipol fürs 40m-Band sein. Mit etwa 7* hat er die richtige Länge für 50MHz. Als inverses V mit ca. 4m – 12m – 4m Aufhängung, ergibt das mit einem Balun im Fußpunkt fast Rundstrahl-Charakteristik. Die sich einstellende Impedanz von ca. 120Ω kann jeder interne Tuner im TRX auf ein SWV besser als 3:1 abstimmen. Damit sind auch aus Tallagen Es-Einfachsprünge leicht erreichbar, da hier meist größere Vertikalwinkel für Europa-Verkehr nötig sind, als sie bei einem Beam auftreten. Wenn der Dipol in Ost-West-Richtung gespannt ist, hat er außerdem in südliche Richtungen, dort treten die Es-Öffnungen zuerst und am häufigsten auf, automatisch flachste Anteile im vertikalen Richtdiagramm und ist der Kurzwellen-Groundplane oder dem FM-Vertikalstrahler im RX-Verhalten deutlich überlegen. Letztere sind in DL immer noch wegen der vertikalen Polarisation auf 50MHz nicht zulässig.

Gleichzeitig sollte man sich mit „Ersatzantennen“ in Tallage auf 50MHz immer darüber bewusst sein, dass auch bei scheinbar absolut ruhiger Frequenz das ausführliche QSO mit dem OM vom Nachbar-OV den, wegen schneller QSB-Phasen, wirklich flotten DX-Betrieb erheblich behindern kann.

 


Bild4: Erreichte Locator-Felder 50 MHz in Tropo und Es bei DP5V im Sommer 2016

 

Bei den in Bild 4 im Sommer 2016 erreichten Locator-Feldern an der Clubstation DP5V des DARC-OV S22 (Sachsen/Kamenz) am Standort der Interessengemeinschaft Pichofunk (DB0PIB in JO71EC) mit der oben beschriebenen Antenne in 500m ü.NN wird das typische Es-Öffnungsverhalten deutlich. Bevorzugt in südlichen Regionen (Feld 1) treten die häufigsten Öffnungen auf. Spätestens zum Mittag sind Signale aus der Ägäis hörbar. Die Dauer der QSB-Perioden und die im Maximum erreichbare Feldstärke lassen schon erste Vermutungen für die mit dem Pfeil gekennzeichnete „Wanderung“ der aktiven Zone zu. Bei stabilen Signalen und langer Öffnung sind am späten Abend die Kanaren mit S9+ erreichbar.

Die Bereiche 2 und 3 sind häufig im Juni (IARU-Region 1 VHF-Contest!) und der 1. Julihälfte mit langen Öffnungszeiten erreichbar. Öffnungen Richtung Nord blieben 2016 auf Ende Juli und Anfang August beschränkt.

Auch wenn uns in DL der reine Contestbetrieb auf 50MHz untersagt ist, gibt es die Möglichkeit „normale QSOs mit der Serien-Nummer 001“ zu führen. Bei kurzen QSB-Perioden ist die Aussendung ja auch immer auf minimalste Durchgänge beschränkt. Wird hierbei das Rufzeichen entsprechend oft genannt und die Bedingungen der Aussendung eingehalten (Leistung < 25W, max. Antennengewinn < 40dB und horizontale Polarisation), ist dem Unterschied zum nicht definiertem Contestbetrieb sehr wahrscheinlich Rechnung getragen.

 

Spannend bleibt dabei die Frage der Es-Abhängigkeit von der Sonnenaktivität, da die schnellen Sonnenwindanteile im Minimum fast vollständig ausbleiben.

Eine sehr plausible Erklärung gibt Jim Kennedy K6MIO/KH6 in [3]

Demnach löst die winkelabhängige Wärmeeinstrahlung der Sonne 2 tageszeitliche Aufwinde (Tiden) in der E-Schicht aus. Dieser Aufwind verdichtet die Ladungsträger (Metallionen und freie Elektronen) und führt so zu einer dünnen reflexfähigen Es-Wolke.

Beim Vergleich mit den im Jahr 2016 gefahrenen Es-QSOs konnte allerdings nur die Häufung der 2. Tide von 16:00 Uhr bis 22:00 Uhr lokaler Zeit bestätigt werden. Das 1. Häufungsfenster von 08:00 Uhr bis 14:00 Uhr kann nicht einmal andeutungsweise erkannt werden.

 

 

 

Bild5: Vergleich der Es-QSOs 2016 bei DP5V mit den Gezeitenfenstern nach K6MIO (Gelb) für 50MHz im Tagesverlauf. Approximation mit Polynomen 5. Grades in Rot

 

Möglicherweise führt der starke Rückgang des schnellen Sonnenwindes erst mit der 2. Tide zu einer regelmäßigen Es-Öffnung. Vielleicht ist aber einfach nur die größere Anwesenheit der OMs am Nachmittag und Abend ausschlaggebend?

Diese Bewertung wird 2017 zusätzlich mit Baken fortgesetzt.

Das ist leider ein negativer Trend im modernen Informationszeitalter. Erst wenn im Internet zu ersehen ist, dass es gehobene Bedingungen gibt, sind QSO-Partner da. Die Selbstbeobachtung, als primäre Basis für die schnell wechselnden Bedingungen der Troposphäre und der E-Schicht, scheint, trotz immer besserer Prognosen für z.T. 2 Wochen im Voraus, in Vergessenheit zu geraten.

Der Glaube an die Treffsicherheit der Vorhersage-Modelle führt zum Vergessen der natürlichen Vorboten (Rückgang des Bandrauschens, Häufung leiser QRN-Ereignisse, etc.) einer VHF-Überreichweite.

Die Methode, jetzt habe ich Zeit und möchte VHF-DX funken, wird sehr wahrscheinlich auf dem Weg durchs nächste Minimum um 2020, sehr viel teurer werden. (vgl. Bild1)

 

Bei DP5V wird ab Frühjahr 2017 ein traditionelles VHF-Beobachtungssystem vom Berg auf 10m bis 2m systematisch aufgebaut. Idealer Weise soll es die Internet-Prognosen auf ihr tatsächliches lokales Auftreten ergänzen.

Details dazu bzw. eine kurze Auswertung werden hier zeitnah dargestellt.

 

 

Literaturangaben

[1]               https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_cycle_24

[2]              DM2ABK: Rothammels Antennenbuch 13.Auflage S.1431              

[3]              Jim Kennedy K6MIO/KH6: Midlatitude Es: Complex, Not Too Complicated

                  DUBUS 2/2016 S. 86
                  DUBUS 3/2016 S. 91