jueves, 22 de noviembre de 2018

Pronóstico (susurrante) de propagación

 El fin de semana próximo se viene el CQ WW de CW edición 2018, fecha cumbre del calendario internacional siendo uno de los concursos con mas participación. La propagación está pobre en todas las bandas, y en particular en las bandas altas que es donde podemos tener base para ser competitivos desde lo profundo del mapa que estamos. Usualmente 10 metros me dá la mayoría de los contactos, los runs mas intensos y la cantidad de multiplicadores mas importante. Pero 10 metros está virtualmente apagada. El pronóstico (y las escuchas recientes) parecen indicar que 15 metros será la banda mas alta que estará disponible, siendo 20 y 40 metros probablemente las que mas intensidad provean. En un pronóstico reciente basado en la cantidad de spots durante la edición de fonía  del mismo concurso, hace aproximadamente un mes, ensayé una idea preliminar de cuales podrían ser las mejores bandas en cada hora y las mejores horas para cada banda (respectivamente para usarse en planeamiento de participaciones "All Band" (AB) y "Single Band" (SB). Recientemente estuve experimentando mucho con los modos de señales débiles, en particular FT8 (Franken Taylor 8-PSK) y WSPR (Weak Signal Propagation Report pronunciado como  "Whisper" o susurro). Este último no deja de sorprenderme respecto a que distancias pueden lograrse con que señales insignificantes. Pero al margen de ésto al estar monitoreando las 24 horas marcan una buena idea de cuando hay propagación y para donde. La indicación necesita de otros factores para poder transformarse en pronóstico, por cierto que puede haber propagación pero no haber participantes. También es posible que haya propagación pero dentro de los límites de señales débiles que éstos modos a fuerza de teoría de comunicaciones y calculo matemático puede extraer desde ahí abajo, pero que para cualquier otro modo representaría una banda cerrada. No obstante, y aún a cuento de esas salvedades es interesante comprobar en que horarios parecen indicarse aperturas hacia donde. 
El método de cálculo es simple, se extraen 48 o 72 horas de reportes de los beacons (WSPRNet) con base en Argentina de una banda dada (en éste ejemplo 40 metros), se elige al azar una de las estaciones reportadas que muestre un número de spots importante y se analiza la distribución de quien hizo el reporte y que nivel de señal reportó. Aquí aparece otro factor de distorsión, obviamente el nivel de señal reportada dependerá de la antena de quien reporta, supongo que habrá quienes tengan antenas mejores que otros. Pero se trata de un análisis aproximado en cualquier caso. Luego los reportes son ordenados según el continente, la hora y el nivel de señal para luego tabularlos y graficarlos. Se toma como piso teórico del modo WSPR -28 dB como relación SNR (Relación Señal-Ruido o Signal-to-Noise-Ratio sobre una banda base de fonía) hasta el cual el modo puede decodificar una señal, por lo tanto se calcula cual es la relación SNR sacando la diferencia con el reporte; de esa forma "mas" SNR es "mejor" reporte o mejores condiciones de propagación. El resultado está en el gráfico adjunto. Puede verse que la propagación es reportada como permanente durante las 24 horas con Sud-América (mayormente Brasil), mas allá de eso la banda se muestra cerrada entre las 8am y las 6pm hora Argentina. En distintas horas se van alternando los diferentes continentes, terminando hacia la madrugada con Asia, lo que coincide con las escuchas respecto a la apertura con JA hacia el amanecer. Oceanía es mayormente Hawaii. Este reporte no es demasiado diferente del reporte de mejor hora por banda basado en spots, de hecho es bastante consistente. El análisis puede ser repetido para cualquier banda que se tenga interés, o para todos en caso que se planee una participación "All Band". Un elemento mas para hacer cuentas e imaginar que podemos pronosticar algo tan cambiante y aleatorio como la propagación. Que sea con suerte para todos los que participen, ¡aunque sea un ratito para divertirse!

martes, 6 de noviembre de 2018

Silbando (muy) bajito

¿Que tan lejos se puede llegar con una emisión QRP? ¿QRPp? ¿QRPpp?, bueno en realidad aún menos, con solo 10 mW (+10 dBm). Bueno, depende del modo, en el caso de WSPR y de acuerdo a los reportes en el database mantenido en WSPRNet bastante lejos, 1600 Km (PY2GN) y 4900 Km (DP0GVN, Antártida). 160000 Km/W y ... 490000 Km/W (¡!) respectivamente. En perspectiva una comunicación típica de HF con, digamos, antípodas como por ejemplo 15000 Km con 100W tiene un rendimiento de 150 Km/W. En VHF podríamos esperar 50 Km con 10W (5 Km/W). Eso da una idea del rendimiento del modo y su capacidad de operar con señales extremadamente débiles. 
La configuración utilizada es la generación usando el programa WsprryPi corriendo en una placa Raspberry Pi 3, con solo un filtro pasabajos pero sin amplificador de señal, es decir una potencia en el orden de 10 mW, como antena utilizo un dipolo rígido Walmar que habitualmente utilizo para pruebas y evaluación. El aparato es realmente compacto, el pequeño filtro "pi" cabe dentro de la caja del procesador, un script en bash levanta la baliza al dar "reboot" para funcionamiento autónomo. En la estación la señal es bien "caliente" a pesar de su bajo nivel (lo que se vé en la pantalla local del programa WSPR), si bien la cercanía sugiere que el filtro deja pasar espurias en realidad ninguna de ellas está a menos de 30 dB por debajo de la fundamental, lo que es mas que suficiente para considerarse "limpia" (aunque podría ser mejor, claro). Para no hacer un uso excesivo de la banda pasante la baliza se emite cada 10 minutos, siendo éste un compromiso para no esperar demasiado entre emisión y emisión para hacer pruebas; es posible que una mirada posterior haga mas razonable una latencia de 20 o 30 minutos. La idea general es seguir trabajando con la baliza y hacerla multi modo (CW, RTTY, quizás SSTV y PSK) en el futuro aunque dudo mucho que esos modos (con la posible excepción de CW) puedan ser escuchados mas allá de un ámbito muy local. Mucho, para ser la nada misma en términos de energía.


lunes, 5 de noviembre de 2018

CQ WW CW Ediciòn 2018

Se viene el CQ WW CW Edición 2018, posiblemente la fecha mas importante del calendario de CW y una de las mas importantes del calendario anual de concursos. Como parte de la preparación es útil intentar pronosticar que bandas tienen mejores posibilidades, y en función de eso cual es la mejor categoría para poder competir. Estamos en el bajo del ciclo solar, y eso hace que las opciones de bandas sean menos y que las condiciones tiendan a ser malas en las bandas mas altas y algo mejores en las mas bajas.
La reciente edición de Fonía puede dar algunas pautas de los patrones de propagación esperables, que quizás al estar separado en el calendario de la edición de CW por aproximadamente un mes es de esperar que las condiciones generales de propagación sean similares. Mas esperanza que otra cosa, pues la propagación es un fenómeno con mucho de caótico e impredecible, gobernado por energías de escala cósmica donde muchos eventos pueden trastocar cualquier pronóstico.
De repetirse los patrones de condiciones, premisa de éste pronóstico, es posible proyectar las posibilidades de contacto para estaciones de Zona 13 (Argentina y Uruguay) utilizando para ello los reportes en DX Cluster durante la competencia. Los reportes fueron extraidos de los registros del DX-Cluster que Rick (LU9DA) mantiene en funcionamiento y hace disponibles para el análisis. La cantidad de reportes (spots) es necesariamente menor pues depende de lo que puedan enviar las estaciones manualmente (no hay, aún, un servicio de reporte automático como el Reverse Beacon Network para CW/Digitales para SSB). Aun así hay suficientes reportes como para establecer preliminarmente frecuencias proyectadas durante el concurso. Es importante calcular por separado el primer del segundo día del concurso pues las posibilidades de contactos dependen tanto que haya estaciones como que exista propagación, en general el patrón de participación de estaciones no es uniforme en ambos días de la competencia. Dados los contactos reportados pueden hacerse dos cálculos, por un lado la mejor hora para la banda, es decir para una dada banda cual es la proporción de reportes en una dada hora (a mas alto el valor se asume mayor la probabilidad de tener contacto en esa hora). Y por otro lado es posible calcular la mejor banda para la hora, es decir cual es la probabilidad de tener contactos en una dada banda respecto de las otras. Se utiliza un mecanismo de coloreado donde verde significa mejor, rojo peor y gamas amarillas intermedio. El primer pronóstico puede ser indicativo para planear participaciones de tipo "Single Band" mientras que las segundas para participaciones de tipo "All Band". En el caso de "Single Band" puede además usarse para identificar posibles horarios, supuesto que no sea posible o deseable participar la totalidad del concurso. Hay otras posibles formas de estudiar la posible propagaciòn, entre ellas escuchar en la semana anterior las condiciones mas localizadas, utilizar pronósticos basados en VOACAP u otros. Hay muchas otras condiciones técnicas y reglamentarias sobre las que trabajar para estar a punto, para divertirse, ¡por supuesto!