TV DX и FM DX — это активный поиск удаленных радио- или телевизионных станций , принимаемых в необычных атмосферных условиях. Термин DX — старый телеграфный термин, означающий «большое расстояние».
Телевизионные и радиосигналы ОВЧ / УВЧ обычно ограничиваются максимальной «глубокой» зоной приема, составляющей примерно 40–100 миль (64–161 км ) в районах, где спектр вещания перегружен, и примерно на 50 процентов дальше при отсутствии вмешательство. Однако при наличии благоприятных атмосферных условий теле- и радиосигналы иногда могут быть приняты за сотни и даже тысячи миль за пределами предполагаемой зоны покрытия. Эти сигналы часто принимаются с помощью большой наружной антенной системы, подключенной к чувствительному телевизору или FM-приемнику, хотя это не всегда так. Во много раз меньшие антенны и приемники, например, в транспортных средствах, будут принимать станции дальше, чем обычно, в зависимости от того, насколько благоприятны условия.
Хотя только ограниченное количество местных станций обычно может приниматься с удовлетворительной мощностью сигнала в любой данной области, настройка на другие каналы может выявить более слабые сигналы из соседних областей. Более стабильно сильные сигналы, особенно те, которые усиливаются необычными атмосферными условиями, могут быть достигнуты за счет улучшения антенной системы . Развитие интереса к TV-FM DX как хобби может возникнуть после того, как более удаленные сигналы будут обнаружены намеренно или случайно, что приведет к серьезному интересу к совершенствованию антенны слушателя и приемной установки с целью активного поиска телевидения и радио дальнего действия. прием. Хобби TV-FM DX чем-то похоже на другие хобби, связанные с радио/электроникой, такие как любительское радио , средневолновое DX или коротковолновое радио , и такие организации, как Всемирная ассоциация TV-FM DX, разработали для координации и содействия дальнейшему развитию. изучение и использование телевидения ОВЧ/УВЧ и FM-вещания DX. [1]
После того, как в 1936 году в Александра Палас в Лондоне была введена телевизионная служба канала B1 BBC с 405 строками , вскоре стало очевидно, что телевидение можно принимать далеко за пределами первоначально намеченной зоны обслуживания.
Например, в ноябре 1938 года инженеры исследовательской станции RCA в Риверхеде, Лонг-Айленд , случайно получили трансатлантическую трансатлантическую трансляцию F2 лондонской службы BBC Television на частоте 45,0 МГц с 405 строками.
Мерцающие черно-белые кадры (характерные для распространения F2) включали Жасмин Блай , одну из первых дикторов BBC, и краткий кадр Элизабет Коуэлл , которая также делила обязанности диктора с Жасмин, отрывок из костюмированной драмы неизвестного периода и Идентификационный логотип станции BBC, передаваемый в начале и конце дневных программ .
Этот прием был записан на 16-миллиметровую кинопленку и сейчас считается единственным сохранившимся примером довоенного прямого британского телевидения. [2]
BBC временно прекратила вещание 1 сентября 1939 года, когда началась Вторая мировая война . После возобновления работы телеслужбы BBC в 1946 году отчеты об удаленном приеме поступали из разных частей мира, включая Италию , Южную Африку , Индию , Ближний Восток , Северную Америку и страны Карибского бассейна .
В мае 1940 года Федеральная комиссия по связи (FCC), правительственное учреждение США, официально выделила диапазон 42–50 МГц для FM-радиовещания. Вскоре стало очевидно, что далекие FM-сигналы на расстоянии до 1400 миль (2300 км) часто создают помехи местным станциям в летние месяцы.
Поскольку FM-сигналы в диапазоне 42–50 МГц изначально предназначались для покрытия только относительно ограниченной зоны обслуживания, спорадическое распространение сигнала на большие расстояния рассматривалось как помеха, особенно руководством станции.
В феврале 1942 года журнал FM опубликовал первый известный опубликованный отчет о приеме станции дальнего FM-вещания . В отчете приводятся подробности о радиостанции W51C на частоте 45,1 МГц, Чикаго, штат Иллинойс , принятой в Монтеррее , Мексика : «Радиокорпорация Zenith, эксплуатирующая W51C, получила письмо от слушателя из Монтеррея, Мексика , в котором сообщается о ежедневном приеме этой станции с 15:00. и 18:00. Это наибольшее расстояние, 1100 миль, с которого был зарегистрирован устойчивый прием передатчика мощностью 50 [кВт]». [3]
В июне 1945 года Федеральная комиссия по связи решила, что FM придется перейти из установленного довоенного диапазона 42–50 МГц в новый диапазон 88–108 МГц. Согласно документам FCC 1945 и 1946 годов, тремя основными факторами, которые комиссия учела при своем решении разместить FM в диапазоне 88–108 МГц, были спорадические помехи внутри канала E, помехи уровня F2 и степень покрытия. [4]
В период с 1950-х по начало 1960-х годов репортажи о дальнем телевидении начали распространяться через популярные в США периодические издания для любителей электроники , такие как DXing Horizons , Popular Electronics , Television Horizons , Radio Horizons и Radio-Electronics . В январе 1960 года интерес к DX на телевидении получил дальнейшее развитие благодаря регулярной колонке Роберта Б. Купера «Горизонты DXing» .
В 1957 году мировой рекорд TV DX был продлен до 10 800 миль (17 400 км) с приемом британского канала BBC TV в различных частях Австралии . В частности, Джордж Палмер из Мельбурна, штат Виктория , получил доступные для просмотра изображения и аудиозаписи новостной программы лондонской станции BBC TV. Этот прием BBC F2 был записан на кинопленку. [5]
В начале 1960-х годов британский журнал «Practical Television» впервые опубликовал регулярную колонку TV DX под редакцией Чарльза Рафареля. К 1970 году колонка Рафареля вызвала значительный интерес со стороны телевизионных DX-пользователей по всему миру. После смерти Рафареля в 1971 году DX-мен британского телевидения Роджер Банни продолжил ежемесячную колонку, которую продолжал публиковать журнал Television Magazine . После закрытия журнала Television Magazine в июне 2008 года колонка Банни закончилась после 36 лет публикации. В дополнение к ежемесячной колонке TV DX Банни также опубликовал несколько книг TV DX, в том числе « Прием дальнего телевидения» (TV-DX) для Enthusiast 1981 ISBN 0-900162-71-6 и «Справочник TV DXer's 1986 ISBN 0-» . 85934-150-Х .
Распространение в тропосфере относится к способу распространения радиосигналов через самый нижний слой атмосферы Земли, тропосферу , на высоте примерно до 17 км (11 миль). Погодные условия в нижних слоях атмосферы могут привести к распространению радиосигнала на большие расстояния, чем обычно. Если происходит температурная инверсия , когда верхний воздух теплее нижнего, радиоволны ОВЧ и УВЧ могут преломляться над поверхностью Земли вместо того, чтобы следовать по прямой траектории в космос или на землю. Такие «тропосферные каналы» могут передавать сигналы на расстояние 800 км (500 миль) и более, что намного превышает обычный диапазон.
Слой F2 находится на высоте около 200 миль (320 км) над поверхностью Земли и может отражать радиоволны обратно к Земле. Когда слой особенно силен в периоды высокой активности солнечных пятен , прием FM и телевидения может осуществляться на расстоянии более 2000 миль (3000 км) или более, поскольку сигнал эффективно «отскакивает» от верхнего слоя атмосферы.
Спорадический E, также называемый E-skip, представляет собой явление неравномерно разбросанных участков относительно плотной ионизации , которые сезонно развиваются в E-области ионосферы и отражают частоты ТВ и FM, обычно до примерно 150 МГц. Когда частоты отражаются от нескольких патчей, это называется пропуском нескольких скачков. Электронный пропуск позволяет радиоволнам преодолевать тысячи миль или даже больше за пределами предполагаемой зоны приема. E-skip не имеет отношения к тропосферным воздуховодам.
Телевизионные и FM-сигналы, принимаемые через Sporadic E, могут быть чрезвычайно сильными и варьироваться по силе в течение короткого периода времени от едва заметного до перегрузки. Хотя сдвиг поляризации может произойти, односкачковые спорадические сигналы E имеют тенденцию оставаться в исходной передаваемой поляризации. Длинные однопролетные (900–1500 миль или 1400–2400 километров) спорадические телевизионные сигналы E, как правило, более стабильны и относительно свободны от многолучевых изображений. Сигналы с более коротким пропуском (400–800 миль или 640–1290 километров) имеют тенденцию отражаться от более чем одной части спорадического слоя E, что приводит к появлению множественных изображений и ореолу, а иногда и к обращению фазы . Ухудшение качества изображения и затухание уровня сигнала увеличиваются с каждым последующим спорадическим переходом E.
Спорадический E обычно поражает нижний диапазон ОВЧ I (телеканалы 2–6) и диапазон II (диапазон FM-вещания 88–108 МГц). Типичные ожидаемые расстояния составляют от 600 до 1400 миль (от 970 до 2250 км). Однако в исключительных обстоятельствах сильно ионизированное облако Es может распространять сигналы УКВ диапазона I на расстояние примерно 350 миль (560 км). Когда происходит прием Es с коротким пропуском, то есть на расстоянии менее 500 миль (800 км) в диапазоне I, существует большая вероятность того, что ионизированное облако Es будет способно отражать сигнал на гораздо более высокой частоте, то есть в диапазоне 3 УКВ. канал – поскольку острый угол отражения (короткий пропуск) благоприятствует низким частотам, меньший угол отражения от того же ионизированного облака будет способствовать более высокой частоте.
В полярных широтах спорадическое E может сопровождать полярные сияния и связанные с ними возмущенные магнитные условия и называется Auroral-E.
Никакой убедительной теории происхождения спорадических E до сих пор не сформулировано. Попытки связать возникновение спорадических E с одиннадцатилетним циклом солнечных пятен дали предварительные корреляции. Кажется, существует положительная корреляция между максимумом солнечных пятен и активностью Es в Европе. И наоборот, по-видимому, существует отрицательная корреляция между максимальной активностью солнечных пятен и активностью Es в Австралазии .
Обнаруженное в 1947 году трансэкваториальное распространение F (TE) позволяет принимать теле- и радиостанции на расстоянии 3 000–5 000 миль (4 800–8 000 км) через экватор на частотах до 432 МГц. Наиболее распространен прием нижних частот в диапазоне 30 – 70 МГц. Если активность солнечных пятен достаточно высока, возможны сигналы до 108 МГц. Прием сигналов ТЭП выше 220 МГц происходит крайне редко. Передающая и приемная станции должны находиться примерно на равном расстоянии от геомагнитного экватора .
Первые крупномасштабные связи ТЭП в диапазоне УКВ произошли примерно в 1957–1958 годах, во время пика 19-го цикла солнечной активности. Примерно в 1970 году, на пике 20-го цикла, между австралийскими и японскими радиолюбителями было установлено множество контактов ТЭП. С появлением 21 цикла, начиная примерно с 1977 года, любительские контакты были установлены между Грецией / Италией и Южной Африкой (как Южной Африкой, так и Родезией / Зимбабве ), а также между Центральной и Южной Америкой посредством TEP.
«Дневной» и «вечерний» — два совершенно разных типа трансэкваториального распространения.
Пик дневного TEP приходится на полдень и ранние вечерние часы и обычно ограничивается расстояниями в 4 000–5 000 миль (6 400–8 000 км). Сигналы, распространяемые в этом режиме, ограничены примерно 60 МГц. Дневные сигналы TEP обычно имеют высокую мощность и умеренные искажения из-за многолучевого отражения.
Пик второго типа ТЭП приходится на вечер, примерно с 19:00 до 23:00 по местному времени. Сигналы возможны до 220 МГц и даже очень редко до 432 МГц. Вечерняя ТЭП гасится геомагнитными возмущениями от умеренных до сильных. Возникновение вечернего ТЭП в большей степени зависит от высокой солнечной активности, чем дневного типа.
В конце сентября 2001 года, с 20:00 до 24:00 по местному времени, телевизионные и радиосигналы УКВ из Японии и Кореи до 220 МГц были приняты посредством вечернего трансэкваториального распространения вблизи Дарвина, Северная территория . [6]
С 1953 года радиолюбители экспериментировали с лунной связью, отражая от Луны сигналы УКВ и УВЧ . Moonbounce позволяет осуществлять связь на Земле между любыми двумя точками, которые могут наблюдать за Луной в одно и то же время. [7]
Поскольку среднее расстояние Луны от Земли составляет 239 000 миль (385 000 км), потери на трассе очень высоки. Отсюда следует, что типичные общие потери на трассе в 240 дБ предъявляют большие требования к приемным антеннам с высоким коэффициентом усиления, мощным передачам и чувствительным приемным системам. Даже при соблюдении всех этих факторов результирующий уровень сигнала часто оказывается чуть выше шума.
Из-за низкого отношения сигнал/шум , как и в практике любительской радиосвязи, сигналы EME обычно можно обнаружить только с помощью узкополосных приемных систем. Это означает, что единственный аспект телевизионного сигнала, который может быть обнаружен, — это модуляция сканирования поля (несущая AM-видения). Сигналы FM-вещания также имеют широкую частотную модуляцию, поэтому прием EME обычно невозможен. Опубликованных записей радиолюбительских контактов ОВЧ/УВЧ EME с использованием FM нет.
В середине 1970-х Джон Юрек, K3PGP, [8] используя самодельную параболическую антенну длиной 24 фута (7,3 м) с фокусным диаметром 0,6 и дипольную точку питания УВЧ-телевизора, настроенную на канал 68, получил KVST- 68 Лос-Анджелес (ERP 1200 кВт) и WBTB-68 Ньюарк, Нью-Джерси, через Moonbounce. На момент эксперимента в США работало только два известных передатчика на 68-м телевизионном канале УВЧ, что является основной причиной, по которой этот канал был выбран для экспериментов EME.
В течение трех ночей в декабре 1978 года астроном доктор Вудрафф Т. Салливан III использовал 305-метровый радиотелескоп Аресибо для наблюдения Луны на различных частотах. Этот эксперимент продемонстрировал, что поверхность Луны способна отражать телевизионные сигналы наземного диапазона III (175–230 МГц) обратно на Землю. [9] Хотя это еще не подтверждено, прием FM-вещания EME также может быть возможен с использованием параболической антенны Аресибо.
В 2002 году физик доктор Тони Манн продемонстрировал, что одна антенна Яги УВЧ с высоким коэффициентом усиления , малошумящий мачтовый предусилитель, синтезированный приемник связи УКВ / УВЧ и персональный компьютер с программным обеспечением анализатора спектра БПФ могут быть использованы для успешного обнаружения чрезвычайно слабых телевизионных несущих УВЧ. через ЕМЕ. [10]
Полярное сияние чаще всего возникает в периоды высокой солнечной активности, когда высока вероятность большой солнечной вспышки . Когда происходит такое извержение, заряженные частицы вспышки могут двигаться по спирали к Земле, прибывая примерно на день позже. Это может вызвать, а может и не вызвать полярное сияние: если межзвездное магнитное поле имеет одинаковую полярность, частицы не эффективно связываются с геомагнитным полем . Помимо активных зон солнечной поверхности, связанных с солнечными пятнами, есть и другие солнечные явления, которые производят частицы, вызывающие полярные сияния, такие как повторяющиеся корональные дыры, распыляющие интенсивный солнечный ветер . Эти заряженные частицы подвергаются воздействию и захватываются геомагнитным полем и различными радиационными поясами, окружающими Землю. Релятивистские электроны, вызывающие полярные сияния, в конечном итоге выпадают к магнитным полюсам Земли, в результате чего образуется полярное сияние, которое нарушает коротковолновую связь (SID) из-за ионосферных / магнитных бурь в слоях D, E и F. В небе на севере также можно увидеть различные визуальные эффекты – метко названные Северным сиянием . Тот же эффект наблюдается и в южном полушарии, но визуальные эффекты направлены на юг. Авроральное сияние начинается с началом геомагнитной бури , за которой следует ряд суббурь в течение следующего дня или около того.
Полярное сияние создает отражающий лист (или столбцы метрического размера), который имеет тенденцию лежать в вертикальной плоскости. Результатом этой вертикальной ионосферной «завесы» является отражение сигналов в верхнем диапазоне ОВЧ. Отражение очень чувствительно к аспекту. Поскольку отражающий лист лежит по направлению к полюсам, следовательно, отраженные сигналы будут приходить в этом общем направлении. Активная область или корональная дыра может сохраняться около 27 дней, что приводит к появлению второго полярного сияния при вращении Солнца. Существует тенденция к возникновению полярных сияний в периоды равноденствия в марте/апреле, сентябре/октябре , когда геомагнитное поле расположено под прямым углом к Солнцу для эффективного взаимодействия заряженных частиц. Сигналы, распространяемые полярными сияниями, имеют характерный гул, что затрудняет прием видео и звука. Видеоносители, слышимые по приемнику связи, больше не могут восприниматься как чистый тон.
Типичное радиополярное сияние возникает во второй половине дня и дает сильные и искаженные сигналы в течение нескольких часов. Местные полуночные суббури обычно производят более слабые сигналы, но с меньшими доплеровскими искажениями от вращающихся электронов.
Распространение полярных сияний может повлиять на частоты до 200 МГц.
Рассеяние метеора происходит, когда сигнал отражается от ионизированного следа метеора.
Когда метеор ударяется о земную атмосферу, на высоте слоя E образуется цилиндрическая область свободных электронов . Этот тонкий ионизированный столб относительно длинный и при первом формировании достаточно плотный, чтобы отражать и рассеивать телевизионные и радиосигналы, обычно наблюдаемые на частоте 25 МГц и выше через УВЧ-телевидение, обратно на Землю. Следовательно, падающий телевизионный или радиосигнал способен отражаться на расстояния, приближающиеся к расстоянию обычного спорадического распространения E, обычно около 1500 км (1000 миль). Сигнал, отраженный такой ионизацией метеоров, может иметь разную длительность от долей секунды до нескольких минут для сильно ионизованных шлейфов. События классифицируются как сверхплотные и пониженные, в зависимости от плотности линий электронов (связанной с используемой частотой) следовой плазмы. Сигнал от сверхплотного следа имеет более длительное затухание сигнала, связанное с замиранием, и физически является отражением от ионизированной поверхности цилиндра, в то время как менее плотный след дает сигнал малой длительности, который быстро нарастает и затухает по экспоненте и рассеивается от отдельных электронов внутри следа. .
Было обнаружено, что частоты в диапазоне от 50 до 80 МГц являются оптимальными для распространения метеорного рассеяния. Диапазон частот FM-вещания 88–108 МГц также хорошо подходит для экспериментов по рассеянию метеоров. Во время крупных метеорных потоков с чрезвычайно интенсивными шлейфами может происходить прием сигнала в диапазоне III 175–220 МГц.
Ионизированные следы обычно отражают более низкие частоты в течение более длительных периодов времени (и производят более сильные сигналы) по сравнению с более высокими частотами. Например, 8-секундный пакет на частоте 45,25 МГц может вызвать только 4-секундный пакет на частоте 90,5 МГц.
Эффект типичного визуально наблюдаемого одиночного метеора (размером 0,5 мм) проявляется как внезапный «всплеск» сигнала небольшой продолжительности в точке, обычно не достигаемой передатчиком. Считается, что совокупный эффект нескольких метеоров, падающих на земную атмосферу, хотя, возможно, и слишком слабый, чтобы обеспечить долговременную ионизацию, способствует существованию ночного слоя E.
Оптимальное время для приема радиочастотных отражений от спорадических метеоров — период раннего утра, когда скорость Земли относительно скорости частиц наибольшая, что также увеличивает количество метеоров, встречающихся на утренней стороне Земли, но некоторые спорадические Отражения метеора можно получить в любое время суток, реже всего ранним вечером.
Подробное описание ежегодных крупных метеорных потоков представлено ниже:
Для наблюдения радиосигналов, связанных с метеорным дождем, радиант потока должен находиться выше горизонта (среднего распространения). В противном случае ни один метеор потока не сможет попасть в атмосферу на пути распространения и не удастся наблюдать отражения от метеорных следов потока.
Хотя это и не является строго определением наземного телевидения DX, спутниковый прием UHF TVRO связан в определенных аспектах. Например, для приема спутниковых сигналов требуются чувствительные приемные системы и большие наружные антенные системы. Однако, в отличие от наземного телевидения DX, прием спутникового телевидения в УВЧ-диапазоне гораздо легче предсказать. Геосинхронный спутник на высоте 22 375 миль (36 009 км) является источником приема прямой видимости. Если спутник находится над горизонтом, его вообще можно принимать, если ниже горизонта, то прием невозможен.
Также можно принимать цифровое радио и цифровое телевидение ; однако из-за эффекта обрыва возникают гораздо большие трудности с приемом слабых сигналов , особенно при использовании телевизионного стандарта ATSC , действующего в США. Однако, когда сигнал достаточно сильный, чтобы его можно было декодировать, идентификация намного проще, чем при аналоговом телевидении, поскольку изображение гарантированно будет бесшумным, если он присутствует. Для DVB-T иерархическая модуляция может позволить принимать сигнал более низкой четкости, даже если детали полного сигнала не могут быть декодированы. В действительности, однако, на самом деле гораздо сложнее получить прием DVB-T E-skip, поскольку самый низкий канал передачи DVB-T - это канал E5, частота которого составляет 178 МГц. Уникальная проблема, наблюдаемая на аналоговом телевидении в конце перехода на цифровое телевидение в Соединенных Штатах, заключалась в том, что очень удаленные аналоговые станции можно было просматривать в течение нескольких часов после окончательного отключения местных аналоговых передатчиков в июне 2009 года. Это было особенно заметно, поскольку июнь является одним из самые сильные месяцы для приема DX на УКВ, и большинство цифровых станций были закреплены за УВЧ.
За последние несколько лет FM DXing с использованием компьютеров стал более популярным, чем когда-либо, люди начали использовать различное программное обеспечение для DXing на основе своих устройств, поскольку оно обеспечивает больший комфорт, а приемники также можно настраивать удаленно. Это позволяет DX-специалистам размещать свои антенны в удаленных местах без необходимости находиться в указанном месте во время DX-инга.
Наиболее популярные программы среди DX-менов:
{{cite web}}: Проверить |archive-url=значение ( помощь ){{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )