Entrevista a Javier Berrueco (Coordinador Provincial de REMER Córdoba) y a Juan Antonio Bertolín (Presidente de Radioaficionados sin Fronteras) en Radio Nacional de España el día 12 de febrero de 2016, con motivo del Día Mundial de la Radio 2016, cuyo lema ha sido “La Radio en Tiempos de Desastre y Emergencia”.
Este artículo, rescatado del número 39 del “Memorial del Arma de Ingenieros” del año 1990, es la continuación del artículo “Propagación NVIS: estudio y experiencias” difundido en el número 37 de la misma publicación, siendo el mismo autor el entonces Capitán Don Julián Iranzo Collado, del Regimiento de Transmisiones Tácticas nº21 del Ejército de Tierra español, quien amablemente me ha autorizado de nuevo a reproducirlo íntegramente en la web.
En esta nueva entrega se exponen y analizan los resultados obtenidos en el despliegue de una red militar de comunicaciones por radio en HF durante la maniobra “CAZADOR-88”, empleando el modo de propagación NVIS (Near Vertical Incident Skywave). La Red estaba formada por varias estaciones repartidas en diversos asentamientos de la zona de Andalucía, entre las cuales existía una orografía complicada que dificultaría enormemente el establecimiento de enlaces en la banda de VHF.
En el artículo se exponen todas las fases de la operación, comenzando por la planificación de frecuencias apoyada en el antiguo software PROPHET sobre Amstrad 1512, el cálculo de los ángulos de despegue necesarios y por ende de la altura de las antenas dipolo sobre el suelo y finalmente la ejecución de los enlaces a diferentes horas del día.
En el apartado final se ofrecen unas interesantisimas conclusiones operativas sobre los rangos de frecuencias de trabajo recomendados para trabajar en NVIS, la forma de instalar las antenas y diversas posibilidades de explotación, que nuevamente tienen cabida tanto en el ámbito militar como en el de las comunicaciones de emergencia.
Quisiera agradecer nuevamente a su autor la autorización para publicar los artículos en la web.
Enlace: “Modelo de propagación NVIS: estudio de un caso práctico”.
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Recientemente he creado tres revistas que ya están disponibles online y que espero sean de interés:
Acabo de rescatar, con permiso de su autor, un interesante documento publicado en el número 37 de la revista “Memorial del Arma de Ingenieros”, del año 1989. Se trata del artículo “Propagación NVIS: Estudio y Experiencias”, escrito por el entonces Capitán Don Julián Iranzo Collado, del Regimiento de Transmisiones Tácticas nº21 del Ejército de Tierra español. El “Memorial del Arma de Ingenieros y Revista Científico-Militar” es una de las publicaciones técnicas más antiguas de España con continuación en la actualidad, datando su primer número del año 1846 y con reconocido prestigio a nivel europeo. La revista fue fundada por el Ingeniero General D. Antonio Remón Zarco del Valle y Huet, con la finalidad de difundir entre los Oficiales del Cuerpo aquellos estudios y conocimientos que más les podían interesar y al mismo tiempo, darles facilidades para que el resultado de sus trabajos y el fruto de su experiencia fueran conocidos.
Se difunde desde el año 1999 en formato digital y el Ministerio de Defensa ha realizado el esfuerzo de digitalizar los números publicados entre 1846 y 1936, disponibles a través de la Biblioteca Virtual de Defensa (BVD). El artículo que nos ocupa, datado en 1989, no está por tanto disponible de momento en la BVD y considero del máximo provecho rescatarlo no solamente por su interés histórico sino también por su interés técnico derivado del resurgir actual de las comunicaciones por radio en HF, tanto en entornos militares como de comunicaciones de emergencia.
En el artículo se exponen los resultados de un experimento de propagación NVIS (Near Vertical Incident Skywave) realizado en el año 1987, durante las Escuelas Prácticas de Transmisiones GAMO-87 en las provincias de Guadalajara y Madrid, en el que se utilizan estaciones de comunicaciones de los tipos MERCURIO-A y MERCURIO-B dotadas con radios de HF y antenas dipolo horizontales instaladas a diferentes alturas sobre el suelo, con el objetivo de evaluar las características de radiación de las mismas. Las pruebas se apoyan además en el uso de un radiogoniómetro para evaluar tanto los patrones de radiación como las posibilidades de evasión de las estaciones NVIS ante la radiolocalización.
En las conclusiones quedan patentes las posibilidades de este modo de propagación de HF para establecer comunicaciones fiables más allá del alcance de la onda de tierra y cubriendo el hueco de unos 200 km de la primera zona de salto, típica de las comunicaciones ionosféricas de media y larga distancia. Se evalúan los resultados de operar con antenas dipolo ajustadas para frecuencias comprendidas en el rango entre 3,5 MHz y 8 MHz e instaladas a diferentes alturas sobre el suelo, planteándose además varios posibles escenarios operativos de uso.
Los resultados son completamente extrapolables para su uso actual tanto en entornos militares como de comunicaciones de emergencia, considerando que algunas de las conclusiones tendrán una aplicación diferente dependiendo del escenario. Por ejemplo, los consejos relativos a obtener una baja probabilidad de interceptación en un entorno militar con presencia de medios hostiles ESM, mediante la supresión de la onda de tierra aprovechando la orografía, serían justo los opuestos en un entorno de comunicaciones de emergencia, donde se pretendería maximizar los alcances tanto por onda de tierra como por onda ionosférica. Del mismo modo, la parte relativa a las dificultades de establecimiento de marcaciones radiogoniométricas de este tipo de emisiones también puede ser muy interesante desde el punto de vista de la localización de embarcaciones en peligro en el mar.
Aprovecho para agradecer a su autor la autorización para publicar el artículo en la web.
Enlace: “Propagación NVIS: Estudio y Experiencias”
Acabo de publicar en la web un artículo sobre sistemas de radiogoniometría Adcock/Watson-Watt. En este artículo se ofrece una descripción técnica del funcionamiento de los sistemas de radiogoniometría del tipo Adcock/Watson-Watt, basados en el empleo de cuatro monopolos con un sensor adicional para evitar ambigüedades y utilizados habitualmente en ámbitos militares (SIGINT), de radionavegación y de radiolocalización en emergencias, en las bandas de MF, HF, VHF y UHF.
El desarrollo teórico se apoya en simulaciones de los diagramas de radiación realizadas con 4Nec2 y de las señales demoduladas con un software de representación gráfica de funciones.
Durante la Segunda Guerra Mundial, una de las principales técnicas de radiogoniometría empleadas por las estaciones “Y” de inteligencia de señales (SIGINT) se basó en el empleo de arrays de 4 monopolos o dipolos dispuestos de forma ortogonal. Haciendo rotar las antenas y combinando adecuadamente las señales recibidas por las mismas, se conforma un diagrama de radiación bidireccional que permite determinar la dirección de llegada de una señal radio de interés, especialmente a través de los dos nulos del diagrama de radiación. Esta técnica fue patentada por el teniente ingeniero inglés Frank Adcock, del No.3 Army Wireless Observation Group, en el año 1919. Se trata, por tanto, de un método comparativo de amplitud para la determinación de la dirección de llegada (DF, Direction Finding).
En un array Adcock, las cuatro antenas se agrupan de dos en dos, disponiéndose cada pareja siguiendo un eje de referencia.
En 1925-26, el inglés Robert Watson-Watt (uno de los pioneros de la implementación del radar como sistema de alerta temprana en la WWII) introdujo dos mejoras importantes al sistema propuesto por Adcock: la utilización de una quinta antena para evitar ambigüedades y el empleo de un osciloscopio de rayos catódicos para la representación visual del ángulo de llegada, permitiendo que no fuera necesario rotar el array para determinarlo.
Enlace: Radiogoniometría Adcock/Watson-Watt
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He publicado en la web los resultados de la simulación de la antena de banda ancha de HF Invelco AT-110, realizada con 4Nec2.
Se trata de una antena de banda ancha del tipo dipolo plegado con carga resistiva, que permite operar en toda la banda de HF. Las simulaciones están orientadas a la determinación de la relación de onda estacionaria y los diagramas de radiación de la antena en diversas configuraciones en V invertida, sobre mástiles de 9, 12, 15 y 18 metros.
La familia de antenas AT-110 permite trabajar en el rango de frecuencias comprendido entre 1,5 MHz y 30 MHz, con una potencia admisible de 150 W o de 1,5 kW (según versiones) y diagramas de radiación similares a los de una antena dipolo en configuración de V invertida. En frecuencias bajas la antena permite la operación en NVIS (Near Vertical Incident Skywave), mientras que en frecuencias altas es apta para DX. Por otro lado, su característica de banda ancha permite su empleo con modos automáticos de selección de canal tipo ALE (Automatic Link Establishment).
He simulado dos modelos distintos de la antena AT-110A para tener en cuenta diferentes posibilidades de instalación, considerando además las reglas de diseño recogidas en los “Apuntes sobre simulación de antenas con NEC-2”, también disponibles en la web. Los modelos han sido comprobados mediante tests de convergencia y de ganancia media (AGT) para verificar su validez, realizándose un total de 408 simulaciones contando los tests y los cálculos de ROE y diagramas de radiación para toda la banda de trabajo de la antena.
Enlace: Antena dipolo plegado con carga Invelco AT-110
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Aprovechando que casi todos los servicios de emergencia o relacionados con el mundo de las emergencias de la Comunidad de Madrid y parte de los de la Administración General del Estado ya disponen canales de Twitter, he pensado que ya era hora de abrirme una cuenta en esta red social para seguir sus noticias. La experiencia está siendo bastante satisfactoria, ya que diversas organizaciones publican información de interés muy actualizada. Entre ellas: Protección Civil del Ayuntamiento de Madrid, SAMUR Protección Civil, Policía Municipal del Ayuntamiento de Madrid, Centro de Emergencias Comunidad de Madrid 112, Gabinete de Información de Emergencias del Ayuntamiento de Madrid, Secretaría de Estado de Comunicación del Ministerio de Presidencia, Ministerio del Interior, Ministerio de Defensa, y Delegación del Gobierno en Madrid. También hay canales de interés sobre riesgos naturales, como el de Información Sismológica del Instituto Geográfico Nacional y varios relacionados con el clima espacial.
Aprovecharé para ir publicando en mi canal @ipellejero noticias de interés relacionadas con este blog o que por su interés precisen de una rápida difusión.
El establecimiento satisfactorio de enlaces HF entre dos o más estaciones depende de varios factores: la destreza de los operadores, los equipos y antenas utilizados y la selección de una frecuencia o conjunto de frecuencias adecuado. Para que un enlace de HF entre dos puntos tenga posibilidades de establecerse, ha de respetarse la regla fundamental de trabajar en una frecuencia que esté por debajo de la máxima frecuencia utilizable (MUF) existente para la geometría del enlace entre esos dos puntos concretos. Ha de tenerse en cuenta que la MUF será diferente para cualquier otra pareja de puntos distintos, hecho a tener en cuenta en la planificación de frecuencias para mallas de HF en las que participen más de dos estaciones.
Por otro lado, hay que tener en cuenta que no solamente existirá la condición de trabajar por debajo de la MUF. Las ondas de radio de HF se atenúan al atravesar la atmósfera, en las reflexiones ionosféricas y en las reflexiones en el suelo. Como en cualquier otro sistema de radiocomunicaciones, deberá cumplirse un balance de potencias, en el que juegan a favor la potencia de transmisión y la ganancia de las antenas y en contra las atenuaciones antes mencionadas. En conjunto, el nivel de potencia que llega al receptor ha de estar por encima de su nivel de sensibilidad para que la demodulación de las señales sea posible.
El programa W6ELProp, desarrollado por Sheldon C. Shallon (W6EL), permite el cálculo de la máxima frecuencia utilizable (MUF) y de las frecuencias óptimas de trabajo (FOT) para enlaces radio en la banda de HF, entre dos estaciones ubicadas en distintas partes del mundo y para cualquier hora del día.
Acabo de publicar en la web la segunda versión del “Manual en español de W6ELProp”, basado en la ayuda original del programa en inglés y en el que se aportan informaciones de interés y experiencias prácticas para facilitar su manejo. Se ofrecen consejos prácticos sobre planificación de frecuencias para mallas de HF y ejemplos detallados sobre cálculo de enlaces NVIS (Near Vertical Incident Skywave) y de larga distancia.
He publicado en la web unos apuntes en los que recopilo una serie de consejos y reglas de diseño para realizar simulaciones de antenas con programas basados en el algoritmo NEC-2. Los apuntes no están orientados a ser una guía para trabajar con los diferentes programas que usan este algoritmo, sino que sólo pretenden ser una referencia para usuarios ya iniciados en su manejo. Los consejos y reglas de diseño han sido recopilados tanto de los manuales de algunos de los programas como de artículos técnicos sobre simulación de antenas.
El algoritmo NEC-2 fue desarrollado en 1981 en Estados Unidos por el Lawrence Livermore National Laboratory, con el patrocinio del Naval Ocean Systems Center y el Air Force Weapons Laboratory y está basado en el método de los momentos.
Tenga en cuenta que algunas de las reglas no son de aplicación para versiones posteriores del algoritmo (NEC-3 y NEC-4), más avanzadas y cuyo código no es público. Por otro lado, tenga también en consideración que no todos los programas de simulación más conocidos de entre los disponibles de forma gratuita están basados en este algoritmo. Por ejemplo, 4Nec2 y EZNEC están basados en NEC-2, pero otros como MMANA-GAL están basados en variantes de MININEC.
Enlace: Apuntes sobre simulación de antenas con NEC-2.
He publicado en la web una versión del Panel de HF y Clima Espacial optimizada para dispositivos móviles. En esta versión y al contrario de lo que sucede con la versión para PC, los datos no se cargan automáticamente, sino que es el propio usuario el que accede a cada uno de los apartados de interés: alertas sobre el clima espacial, actividad solar, interacción Sol-Tierra, tormentas de radiación solar, tormentas geomagnéticas, estado de la ionosfera, radiocomunicaciones, auroras y boletines.
El panel está disponible a través de la siguiente URL:
http://www.ipellejero.es/hf/movil/
En la parte de radiocomunicaciones, están disponibles accesos directos a los monitores de espectro de HAARP, IPS, NICT y SIDC. También se ofrecen informes sobre tormentas solares de ruido en bandas de radio, mapas de absorción ionosférica para enlaces en HF, acceso a los últimos ionogramas de las estaciones del INTA en Huelva y del Observatorio del Ebro en Tarragona (con información para comunicaciones NVIS), mapas globales de foF2 y de MUF(3000), así como la ubicación de la línea gris.
El Panel de HF y Clima Espacial para dispositivos móviles también está disponible en inglés, a través de la URL:
http://www.ipellejero.es/hf/mobile/