Το παραπάνω βίντεο από το “σακ” μου, δείχνει το αποτέλεσμα “θαύμα” της ακύρωσης θορύβου, με την μεταβολή φάσεως σημάτων από το ANC-4 της Timewave.
Ο δήμος όπου κατοικώ μόλις έθεσε σε λειτουργία νέο φωτισμό δρόμων με LED (μια προμήθεια πολλών εκατομμυρίων ευρώ και αγόρασαν τα “φτηνιάρικα”).
Το αποτέλεσμα;
Σχεδόν όλο το φάσμα των βραχέων αχρηστεύτηκε εντελώς από το θόρυβο RFI που παράγεται από τα νέα φωτιστικά δρόμου LED του δήμου. Ιδιαίτερα στις ραδιοερασιτεχνικές μπάντες των 160M έως 20M (+ 10DB θόρυβος σε 80 μέτρα).
Ήμουν απελπισμένος και έπεσα σε κατάθλιψη, καθώς δεν υπήρχε καμία λύση στον ορίζοντα. Καταγγελία στην ΕΕΤΤ δεν θα ακύρωνε κρατική προμήθεια πολλών εκατομμυρίων ευρώ και η ζημιά είχε γίνει.
Ο σταθμός μου στα βραχέα ήταν ουσιαστικά νεκρός. Έως ότου ένας καλός φίλος και αγαπητός συνάδελφος, μου είπε να δοκιμάσω την ακύρωση θορύβου με μεταβολή φάσης, και έτσι αγόρασα μία από τις γνωστές συσκευές στην αγορά, το ANC-4 από την Timewave.
Παιδεύτηκα λίγο καθώς μου πήρε δέκα μέρες δοκιμών & πειραματισμών για να βρω και να κατασκευάσω noise-pickup κεραία που να δουλεύει σωστά για την δικιά μου περίπτωση, ΑΛΛΑ τα αποτελέσματα όπως θα δείτε στo βίντεο είναι δραματικά!
Η αρχή λειτουργίας της συσκευής είναι:
H κύρια κεραία μου (Main RX/TX) λαμβάνει το θόρυβο που βλέπετε στο βίντεο (S9+10), και η RX κεραία θορύβου (Noise Ant) μου λαμβάνει το ίδιο θόρυβο.
Η συσκευή ΤIMEWAVE ANC-4 συνδυάζει αυτά τα δυο σήματα, και επιτρέπει με τα μπροστινά ποτενσιόμετρα την μεταβολή φάσεως ανάμεσα τους.
Με 180 μοίρες αναστροφή φάσεως, το ένα σήμα αφαιρείται από το άλλο, και το αποτέλεσμα είναι η πλήρως ακύρωση του συγκεκριμένου σήματος θορύβου. Δλδ. [58dB θόρυβο από την TX/RX κεραία] – [58dB θόρυβο από την RX κεραία “θορύβου”] = 0dB αποτέλεσμα, δηλαδή ΘΟΡΥΒΟΣ ΜΗΔΕΝ!
Εδώ είναι σημαντικό να σημειώσουμε ότι η παραπάνω τεχνική έχει αποτέλεσμα μόνο όταν ο θόρυβος έρχεται από συγκεκριμένη κατεύθυνση και στις δυο κεραίες. Σε περίπτωση που υπάρχουν πολλαπλές πηγές θορύβου από διαφορετικές κατευθύνσεις, δεν θα μπορεί να γίνει ταυτόχρονα αναστροφή φάσης όλων των σημάτων, και η αποτελεσματική ακύρωση τους δεν πετυχαίνεται.
Εξίσου σημαντικό είναι η σωστή κατασκευή της κεραίας λήψεως θορύβου (noise-pickup RX antenna), η οποία χεριάζεται σχεδιασμό & πειραματισμό ανάλογα με την πηγή θορύβου. Για εφαρμογές ακύρωσης τοπικού θορύβου πρέπει να σχεδιαστεί ώστε να λαμβάνει μόνο τοπικά και πολύ κοντινά σήματα θορύβου στην ίδια φάση και πόλωση με την κύρια κεραία, και όχι μακρινά σήματα, έτσι ώστε να μην ακυρώνονται “ωφέλιμα” σήματα DX. Με λίγα λόγια, αν λαμβάνουν οι δυο κεραίες το ίδιο σήμα, σε σχετικά κοντινή φάση, τότε μπορεί να γίνει προσθήκη, ή, αφαίρεση (ακύρωση) των σημάτων μεταβάλλοντας την φάση ανάμεσα τους και ενώνοντας τους. Αν δεν λαμβάνει η μια από τις δυο κεραίες το σήμα, τότε αυτό δεν επηρεάζεται από την προσθήκη σημάτων και μεταβολή φάσεως της συσκευής (δηλαδή ακυρώνουμε μόνο θόρυβο και όχι DX όσο είναι δυνατό).
Στην δικιά μου περίπτωση, κατάφερα και ακύρωσα ενοχλητικά σήματα θορύβου που ανέβαζαν αρκετά την στάθμη θορύβου του δέκτη μου (όπως φαίνεται στο βίντεο). Όμως, αν και βελτιώθηκε αρκετά η κατάσταση, δεν μου έλυσε ολοκληρωτικά το πρόβλημα RFI που δημιουργούν τα φωτιστικα LED του δήμου, καθώς είναι “ατελείωτες” πηγές θορύβου από όλες τις κατευθύνσεις (όσα και τα φωτιστικά). Αυτό που έκανε όμως, είναι να με βοηθήσει να ακυρώσω τις πιο κοντινές, σταθερές και δυνατές πηγές από μια κατεύθυνση (αυτή που είναι ακριβώς μπροστά από το σπίτι μου), και έτσι κατά μέσo όρο μείωσα την στάθμη θορύβου μου 3 με 4 S-unit.
Τo phasing κεραιών έχει πολύ ενδιαφέρον, γιατί με απλές συρμάτινες κεραίες, ή απλές κάθετες, μπορείς να δημιουργήσεις μια beam με gain (beam-forming και η δημιουργία adaptive array). Δηλαδή με την μεταβολή φάσεως των σημάτων από δυο οι περισσότερες κεραίες μπορείς να προσθέσεις τα επιθυμητά σήματα (combine signals / diversity reception) ώστε να έχεις και gain αλλά και να κατευθύνεις ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ το νέο-δημιουργηθέντα λοβό προς όποια κατεύθυνση θέλεις ( χωρίς ρότορα!! 🙂 ).
Αυτή είναι και η αρχή λειτουργίας και των σύγχρονων 3D phased array ραντάρ.
Στα phased array ραντάρ ΔΕΝ περιστρέφεται η κεραία. Με μεταβολή φάσεως και συνδυασμό σημάτων δημιουργείται τεχνητά, ηλεκτρονικά και δυναμικά κατευθυντικότητα, όπου χρειάζεται και μέχρι και πολλαπλές χιλιάδες φορές το δευτερόλεπτο σε πολλαπλές χιλιάδες ταυτόχρονους στόχους. Επίσης έτσι δουλεύουν όλα τα σύγχρονα ψηφιακά ασύρματα δύκτια σήμερα (Wifi, 3G, 4G, 5G) όπου χρησιμοποιούν τεχνικές phasing, active steering, και MiMo (multiple-in, multiple-out).
Οι ραδιοερασιτεχνικές εφαρμογές είναι άπειρες. Από την ακύρωση θορύβου στην δικιά μου περίπτωση, μέχρι την ηλεκτρονική δημιουργία καταθετικών λοβών με απλές συρμάτινες κεραίες όπως 2 απλά δίπολα, ή ακόμα, με 2, 3, ή και 4 κάθετες τύπου four-square κλπ.
Είναι ιδιαίτερα ελκυστική τεχνική για τις χαμηλές μπάντες (160M, 80M, 60Μ, 40M) όπου δεν είναι πρακτικό και καθόλου εύκολο να φτιάξεις κάποια high gain κεραία.
Από κάτω ακολουθεί ο ορισμός από την Wikipedia (στα Αγγλικά):
“Beamforming is the method used to create the radiation pattern of the antenna array by constructively adding the phases of the signals to the desired targets / mobiles, and nullifying the undesired / interfering signal patterns.“
Περισσότερο διάβασμα στα:
https://en.wikipedia.org/wiki/Beamforming
https://en.wikipedia.org/wiki/Antenna_diversity
https://en.wikipedia.org/wiki/Active_electronically_scanned_array
https://en.wikipedia.org/wiki/Active_phased_array_radar
https://en.wikipedia.org/wiki/MIMO
Phase-Shift / Active Noise Cancellers / Antenna Phasers & Combiners
-DX Engineering NCC-2 (η “αφρόκρεμα” των antenna-phasers)
https://www.dxengineering.com/search/part-type/antenna-phasing-and-noise-cancelling/product-line/dx-engineering-ncc-2-receive-antenna-phasing-systems?autoview=SKU&sortby=Default&sortorder=Ascending
-Timewave ANC-4
https://timewave.com/product/timewave-anc-4-antenna-noise-canceler/
-MFJ Enterprises MFJ-1026
http://www.mfjenterprises.com/Product.php?productid=MFJ-1026
-WIMO QRM-Eliminator
https://www.wimo.com/en/accessories/radio-accessories/qrm-eliminator-various-accessory/qrm-eliminator
-X-phase QRM Eliminator
https://www.tindie.com/products/ra0sms/kit-of-qrm-eliminator-x-phase-1-30-mhz-hf-bands/
ή απλά πάρτε κάποιο FLEX Radio ή Apache Labs SDR που έχει την δυνατότητα antenna phasing & diversity reception built-in 🙂
73 DE SV1DKD
