Amateurband in de Lange Golf

Omdat ik mijn “radio – carrière” ben begonnen met laagfrequent communicatie (zie “UAEM”) is dat denk ik een van de oorzaken dat de lange en zeer lange golven altijd mijn belangstelling hebben gehouden.

Voordat de korte golf was “uitgevonden” ten behoeve van wereldomspannende communicatie werden hiervoor de lange en zeer lange golven met golflengten tussen 30.000 en 10.000 meter ofwel frequenties tussen 10 en 30 kHz gebruikt. De draadloze verbinding tussen Nederland (Kootwijk) en Indië (Malabar) is hier een voorbeeld van. In 1963 verscheen in het januari nummer van “Radio Bulletin” een artikel van de hand van de heer A.C. de Groot over de Lange Golf dat mijn fantasie sterk prikkelde : “De Lange Golven zijn herrezen”.

Dit artikel heb ik in de bibliotheek opgenomen, het is zeer lezenswaardig omdat het de situatie beschrijft zoals die toen ter tijd op radio gebied in onder meer Ned. Indië was. Ook heb ik een tweetal artikelen over zelfbouw VLF ontvangers uit resp. 1963 resp. 1966 opgenomen: “De Lange Golf ontvanger met h.f. versterker” en “Converter voor de zeer lange golven”.

Alle artikelen zijn van de hand van de heer A.C. de Groot, met tekeningen van de heer Han Lang. Links naar alle artikelen staan onderaan aan het eind van dit verhaal. Om na te bouwen zijn deze ontwerpen wellicht minder geschikt, tenzij je nog eens met jaren 30 radiolampentechniek wilt werken. Qua ontwerptechniek nog steeds leerzaam!

Nadat ik mijn zendmachtiging had behaald werden andere activiteiten ontplooid, maar de Lange Golf werd nooit helemaal vergeten.

Het bleef bij incidenteel luisteren want als zendamateur had je op de Lange Golf niets te zoeken: tot zo rond 1997 door zendamateurs in diverse Europese landen gelobbyd werd om legaal op de Lange Golf te mogen uitzenden.  Overigens was dit in de V.S. al langer he geval: zie artikel in de kantlijn hiernaast.

In juni 1998 kwam een stukje van de Lange Golf tussen 135,7 en 137,8 kHz beschikbaar voor zendamateurs. Dit 2,1 kHz brede stukje werd al snel de “2 km band” genoemd vanwege de golflengte van ongeveer 2000 meter.

Daar moest iets mee gedaan worden!

Het werd als een uitdaging gezien op deze golflengte een signaal in de lucht te brengen, of eigenlijk als meerdere uitdagingen:

  1. Een antenne, geschikt gemaakt voor deze golflengte, en net zo belangrijk een aardnet met een zeer lage verspreidingsweerstand.
  2. Een zender bouwen want te koop was er voor deze frequentie uiteraard niets
  3. Een ontvanger welke voldoende selectief is om tussen de zeer sterke naburige signalen een zwak amateursignaal te filteren.
  4. Voldoende vaardigheid te ontwikkelen in het gebruik van morse, want in deze smalle frequentieband zijn geen andere modes zoals EZB of AM toegestaan.

 

ad 1)      De antenne en het belangrijkste: het aardsysteem. Bij een (te kort) antennesysteem in resonantie wordt het capacitieve gedrag ervan gecompenseerd door een zelfinductie in de vorm van een verlengspoel. Daardoor blijft in deze keten alleen een aantal weerstanden over: de Ohmse weerstand van de antennedraden, de verlengspoel, de verspreidingsweerstand van het aardsysteem en tenslotte de zgn. stralingsweerstand. Deze laatste behoeft enige toelichting: de stralingsweerstand is een fictieve weerstand waarin het vermogen wordt geabsorbeerd dat de antenne geacht wordt uit te stralen. Dit in tegenstelling tot de andere weerstanden waarin alleen vermogen verloren gaat in de vorm van warmte.

De amateurantennes voor de lange golf zijn in verhouding tot de golflengte veel te kort en stralen dus weinig energie uit. Ze hebben daarom een lage stralingsweerstand. Deze weerstand staat echter  wel in serie met de andere eerder genoemde weerstanden en hoe hoger die in waarde zijn hoe meer vermogen er verloren gaat in deze weerstanden.

Voorbeeld: stralingsweerstand 1 Ohm, verliesweerstanden samen 100 Ohm. Van het toegevoerde zendvermogen gaat dus 1% effectief de ether in… Daarom hoe hoger de stralingsweerstand van een antenne is, hoe beter, maar dat is op de lange golf voor amateurs niet eenvoudig te verwezenlijken..

De aardweerstand heeft in deze keten doorgaans de grootste waarde en veroorzaakt dus de meeste verliezen. Daarom is voor een succesvol lange golf station een uitgebreid aardsysteem op een natte en liefst zoute ondergrond bijna een vereiste..

Daar de ondergrond in mijn Noord-Hollandse locatie nat en zacht is, had ik voor andere toepassingen al een aardsysteem aangelegd bestaande uit een aantal 5 meter lange waterleidingbuizen die eenvoudig in de grond te spuiten waren. Eén recht naar beneden en een viertal schuin in alle windrichtingen, aangevuld met een ster van koperdraden rondom het aardpunt. Het bleek zeer goed te voldoen. Ik herinner me iets van 0,5 Ohm.

Op de antenne zelf staan vanwege de hoge impedantie griezelig hoge spanningen die nare brandgaatjes in vingers en hout kunnen veroorzaken….

Lees het nog eens na in het artikel “Lowfers III” uit Electron van mei 1996.

De verlengspoel: 200 windingen van 2,5 mm electradraad, aftakkingen om de tien windingen. Gewikkeld op een spoelvorm van 4 PVC pijpen van elk 110 mm doorsnede, ondergebracht in een houten huisje boven het aardpunt.

Later is de SWR nog eens gemeten: deze was 1 op 1.06 op 137,037 kHz en 1 op 1.5 tussen 135,68 en 137,40 kHz. De afstelling luisterde erg kritisch – de spoel heeft een hoge Q – en moest bereikt worden door het leggen van losse windingen rondom de verlengspoel; het aantal wikkelingen tussen twee aftakkingen was te groot, maar dat was verwacht.

 

ad 2)      De zender: het exacte schema ben ik helaas kwijtgeraakt maar deze bestond uit een vrijlopende oscillator/ buffer/stuurtrap met frequentieteller in de ene en de eigenlijke zender + voeding in de andere metalen kast. De zender was ontworpen door PA3FFZ en bestond in wezen uit een gemodificeerde voeding van een mobilofoon type T 813 die voor weinig geld in de dump verkrijgbaar was. Zie het artikel “Met de T813 naar de 2 km band”.

Input 28 Volt bij 2 Ampère. (was op het kantje), dit gaf op de dummyload 35 – 40 Watt aan h.f.. De plannen voor een eindtrap van 400 Watt zijn nooit doorgegaan….

 

ad 3)      Ik had enkele jaren daarvoor de “HF-6” transceiver gebouwd die door PAoSSB als bouwpakket op de markt was gebracht. Dit (nog steeds) uitstekende ontwerp bevatte een zeer goede en selectieve ontvanger, zodat dat probleem was opgelost.

 

ad 4)      Mijn vaardigheid met morse telegrafie is altijd onvoldoende geweest voor een “soepel” telegrafie verkeer. Daarom verliepen de latere verbindingen soms nogal moeizaam.

 

Mijn eerste QSO was met PAoSE op 24 juli 1999 met een voorlopige antenne en met een provisorische verlengspoel. Het was dus bewezen dat het kon en dat het aardsysteem in ieder geval functioneerde. Als ontvanger fungeerde de (uitstekende) zelfbouw “HF-6” DX-transceiver van PAoSE.

De volgende stap was de zender met de stuurtrap netjes inbouwen, de antenne verlengen, en een “echte” verlengspoel maken die buiten zou worden opgesteld. Dit alles was gereed in de zomer van 2001. Het lag in de bedoeling dat de zender, die toen een vermogen had van ongeveer 35 -40 Watt als stuurtrap zou dienen voor een veel grotere (buizen)eindtrap maar dat is er nooit van gekomen.

Voor de antenne werd de H.F. dipool van 2 x 15 meter opgeofferd, die samen met de ophangdraad een topcapaciteit van 40 meter lengte opleverde. Zo ontstond een verticale straler van 8 meter hoog en een topcapaciteit van 40 meter. Deze werd gevoed vanuit een verlengspoel van 5 mH opgesteld in de achtertuin boven het sterpunt van het aardnet. Een 50 Ohm coax verbond dit geheel met de zender/ontvanger. De plannen om de topcapaciteit in dubbele of drievoudige  draad uit te voeren zijn nooit doorgegaan – onder meer vanwege het te verwachten gewicht.

Met dit ensemble werden in 2001 diverse verbindingen gemaakt over een afstand van circa 300 km zowel overdag als ’s nachts. Enkele tegenstations waren onder meer: G3KEV, ON6ND, PA0BWL,DF2BC/P, DJ5DI.

Een tijdlang was er een druk verkeer met morse op deze band: naderhand zwakte de activiteit sterk af. Omdat het bereik vrij beperkt was en nauwelijks onderhevig aan condities had na verloop van tijd iedereen elkaar wel gewerkt. Er is nu nog wel activiteit met digitale modes (QRSS) die zeer zwakke signalen kunnen nemen, maar de “hype” van rond de jaren 1999/2002 is wel weg.

Toen ik naar Nijmegen verhuisde heb ik het hele 135 kHz station inclusief verlengspoel weggedaan. In de “droge zandbak” waar ik nu woon is een effectief aardsysteem geen optie. Ook vrees ik dat het stoorniveau de laatste 15 jaar flink is toegenomen.

Ik heb een aantal foto’s uit die tijd bijgevoegd en ook een aantal artikelen uit “Eelctron” en “CQ-PA” uit die tijd onder de noemer “Lange Golf 135 kHz verzameldossier”. Als ik de originele artikelen nog eens terugvind zal ik betere scans maken.

Overigens: de zeer lange golven worden nog steeds gebruikt onder meer voor communicatie met onderzeeboten, maar vergeleken met 50 jaar geleden is er toch minder te horen.

Artikelen: klik op de links:

De Lange Golven zijn herrezen

Lange Golf 135 kHz verzameldossier

Met de T813 naar de 2 km band

De Lange Golf ontvanger met h.f. versterker

VLF converter voor de zeer Lange Golven

Lowfers III (over LG antennes en propagatie)

 

Inspuiten 5 meter koperen pijp

 

De verlengspoel is klaar

Een proefuitzending. Aan de sleutel Frits PE1GRJ

De verlengspoel open

De eerste verlengspoel

Hier zit 40 meter topload tussen. Gezien vanaf het dak  van de buren

De verlengspoel in de kast

De zender en de stuurtrap open. Nog wat rommelig...

De zender en ontvanger in definitieve opstelling. Rechts de zend/ontvang schakelaar