NVIS, quasi una riscoperta...

by Attilio I1BAY - I QRP Club 309

Questo scritto è dedicato a radioamatori un po' curiosi, che lavorano prevalentemente le HF, che dunque usano la propagazione ionosferica, che sanno tutto o quasi sugli "strati", sulle macchie solari, sui periodi undecennali, sulle stagioni e la radio, che pur confondendo la notte con il giorno durante i contest, sanno benissimo qual'è la differenza in radio, e scelgono l'antenna e lo strato giusto al momento giusto, sostanzialmente gente che sa quello che fa.
Si sono scritti centinaia di libri sulla propagazione e le antenne e questi argomenti fanno parte del bagaglio culturale di ciascun radioamatore e dunque solo per capirci, velocemente, su quello che stiamo per parlare aggiungo: credo siamo tutti d'accordo che le antenne verticali hanno bassi angoli di irradiazione, intorno a 20/30 gradi, le onde radio trasmesse raggiungono gli strati ionosferici molto lontano, creando "zone d'ombra" molto grandi, mentre le antenne posizionate in orizzontale, alte sul suolo, hanno angoli intorno a 30/35 gradi e raggiungono gli strati ionosferici connessi con il primo balzo in modo più vicino, creando zone d'ombra di minore vastità.
Questi due diversi comportamenti, si sa, hanno influenzato l'uso delle onde corte e anche il nostro uso come radioamatori nella nostra attività e particolarmente nel DX. D'accordo su questo ora voglio parlarvi del NVIS, acronimo dall'inglese di "Near Vertical Incidence Skywave", cioè antenne dedicate alla trasmissione e ricezione con angoli di incidenza vicino a 90°, dunque un uso diverso, da come siamo abituati, delle antenne e degli strati ionosferici.
Una nota storica, i primi ad usare questi sistemi sono stati i tedeschi nell'ultima guerra, anche dai nostri soldati sono stati usati in qualche caso in Africa settentrionale e questo per poter tenere i collegamenti fra unità mobili in movimento, nel breve e medio raggio, considerate che a quell'epoca non vi erano ripetitori o satelliti e le VHF erano quello che erano, cioè mezze sconosciute e con potenze irrisorie! Finita la guerra si è spento l'interesse per questi sistemi, dato anche che miglioravano le conoscenze e l'uso delle V/UHF che davano nuovo sbocco alle comunicazioni. Solo i militari mantenevano ancora un occhio sul problema. Dunque decenni di oblio, poi circa dieci o più anni fa in America l'interesse si è risvegliato per il possibile uso in protezione civile, per risolvere i problemi in onde corte dovute alle zone d'ombra, e cioè, per tentare la copertura totale del territorio in onde corte.
Tornando a parlare di queste trasmissioni che interessano prevalentemente lo strato D/F (ora si sa) si sono anche migliorate le conoscenze sulle antenne utili alla trasmissione di onde radio con angoli così vicini al verticale in modo da avere un ritorno verso terra a "pioggia" in un'area attorno di due trecento miglia.
L'antenna più utile esemplice risulta il dipolo posto ad altezze variabili dai 40 cm. al metro e mezzo, (l'altezza dal suolo determina l'angolo di incidenza) e dunque anche la copertura del territorio.
Il dipolo data la vicinanza al terreno risulterà essere molto più corto. Le frequenze utili per noi radioamatori sono la banda degli ottanta metri e dei quaranta metri, l'andamento della propagazione in particolare dello strato D si può avere oggi via Internet, ora per ora, da una stazione australiana.
E veniamo alle ovvie domande che sorgeranno: perché usare questo sistema di trasmissione?
Perché è più semplice montare le antenne, perché annulla l'ostacolo delle montagne, perché per la copertura totale del territorio non abbisogna di ponti ripetitori, perché in zone di forte intensità di disturbi sorprendentemente ne è quasi esente e soprattutto nel confronto cittadino con la verticale, perché non risente dell'effetto fading, perché anche se eccelle (cioè non perde niente) quando le due stazioni in QSO usano lo stesso tipo di antenne è comunque compatibile con tutte le trasmissioni provenienti da altri tipi di antenne. Perché, data la relativa minore distanza dallo strato D le attenuazioni sono più basse e il rapporto segnale disturbo migliora. Perché è assolutamente compatibile con le piccole potenze o meglio dire il QRP ne gode!
Quali sono gli svantaggi?
Non si può lavorare in NVIS in tutte le frequenze HF.
I migliori risultati sono raggiunti quando entrambe le stazioni usano gli stessi tipi di antenne, quando una stazione usa la propagazione "ground wave" e una usa NVIS si hanno i risultati peggiori, vedi la verticale. Bisogna costruire antenne a larga banda per muoversi nello spettro a nostra disposizione e trovare la frequenza migliore per la resa del sistema e così conoscere la differenza della propagazione fra il giorno e la notte e poter muovere liberamente tra le due frequenze migliori per avere comunicazioni sempre possibili e stabili nelle ventiquattrore.
Altre antenne come la "inverted vee" o "horizontal quad" sono usate nei sistemi professionali con soluzioni diverse. È usato anche riportare piani di terra con griglie metalliche o elementi parassiti riflettenti appesantendo però, a mio avviso, l'uso del sistema.
Come in tutte le comunicazioni radio, il giorno, la notte, il periodo dell'anno, la condizione di ionizzazione dello strato, condizionano le performance del sistema, rimanendo comunque il più stabile e prevedibile di altri sistemi.
Nel pratico, per le prove che ho fatto nella banda degli 80 m. con pochissima potenza (QRP) e nel tempo di un contest, lo trovo un modo molto interessante, che libera le orecchie dall'impossibile rumore che è tipico di quella banda. Ho tenuto a confronto una grande antenna verticale, a terra, di oltre venti metri e una orizzontale risonante e non ho mai perso un QSO anzi, per la verità, con segnali molto deboli, qualche volta in ricezione l'avrei perso il QSO, con quelle antenne tradizionali per l'eccessivo rumore. Prove effettuate con un mezzo mobile dotato di antenne NVIS dal fondo delle vallate liguri hanno confermato la validità del sistema sia di giorno che di notte, rendendo inutile l'uso di ripetitori.
Per chi volesse conoscere i dettagli della propagazione utili per NVIS redatti dall'Australian Government IPS Radio and Space Service, IPS Europe Ionosferic Map: www.ips.gov.au .
Ed è tutto, spero di avervi interessato, io intanto mi riposo le orecchie, in ottanta metri.

73' de... Attilio, I1BAY since 1948

Così... per curiosità... sapete perché mi sono trovato impegolato nel NVIS? Mah... vi dirò, la Sezione Sanremo, come tutte le Sezioni che si rispettino ha un Sito con annesso Forum. È frequentato da radioamatori con gli interessi più vari, ma sempre, sempre pertinenti la nostra attività; uno dei soci poco attivi è Ivo, IW1PAK che come l'ape vola, qualche volta, a suggere di fiore in fiore, lui di sito in sito va a cogliere le curiosità e le mette, raramente però, in circolazione nel sito. Il sito gestito da Giorgio I1YST, da buon Webmaster quando vede che l'argomento è interessante, lo passa nel Forum, là c'è Bob I0QM che da moderatore solitamente spacca il capello in due o in quattro, secondo il caso. Dunque, di questi ultimi due, uno, il Webmaster fornisce link con tutto il mondo se necessario e soffia sul fuoco per accendere la discussione, l'altro, il moderatore, inizia a "squartare" il problema con assennati discorsi, e così, un bonaccione (I1BAY) che passa di lì per caso, legge e sussulta.... e "porca miseria", quasi bofonchiando dice "questo non lo sapevo!" e al grido di "si possiede solo quello che si conosce" inizia a costruire una nuova antenna per NVIS e a disseminare e piantar pali per terra e mentre questo succede, passa di là un altro spacca capelli, Max IK1FVO che si informa e per aiutare dice: ah sì... sì... io sono stato nel genio trasmissioni e ricordo... però credo tu abbia intrapreso la serie dei "come... non ci sentimmo mai".
E... però, visto il mio aspetto sbigottito, si rifugia in casa, e in due ore di Internet sforna un dossier di mille pagine sul NVIS. Riconfortato porto a termine la costruzione e inizio le prove andando in un contest in QRP, rimanendo incredulo davanti al confronto fra le cose di sempre, cioè le antenne in alto e questo schifo di antenne messe per terra e dopo ben 58 anni di radio intensamente vissuti in tutti i giorni, sembra non sia mai troppo tardi per rivedere le proprie credenze perché in ogni cosa quello che conta è l'effetto!
Una figura un po' sfuocata, di secondo piano, in questa sceneggiata, è stata la YL che imperterrita, senza fiatare, ha assistito all'espianto di un campo di cavoli per far posto all'antenna NVIS per terra.
(Che non gli piacciano i cavoli o si sia già convertita alle nuove idee?)

Qui puoi scaricare il disegno in alta risoluzione dell'antenna per NVIS in formato ZIP 

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