Следовательно, наши энергетические системы (с учётом их огромной суммарной мощности) являются самыми мощными передатчиками на Земле, и инопланетянам наши сигналы 50/60 Гц должны быть хорошо известны.
А разве ионосфера выпустит наружу сигнал с такой низкой частотой?
инопланетянам наши сигналы 50/60 Гц должны быть хорошо известны
Энергосистемы преимущественно (условно все) трехфазные, у них потри на излучение ничтожны. Ну, а то, что все же излучается, не очень-то преодолевает слои Хевисайда.
В принципе инопланетяне вполне могут построить параболический рефлектор такой апертуры (порядка сотен километров), при которой в его фокусе реально расположить облучатель (полуволновый вибратор для 50Hz будет иметь длину около трех километров, порядково тот же размер будет у других конструкций) сверхдлинных радиоволн. Но что-то мне кажется, что ради приема немодулированной несущей затеваться с такими антеннами особо смысла нет.
Космонавтов нет здесь случайно? :)
Кстати интересный вопрос, слышны ли радиостанции земли в космосе.
Зависит от частотного диапазона. УКВ FM радиовещание — в теории слышно надежно слышно, на практике, полагаю, адская помеховая обстановка из-за того, что станции разных регионов налазят друг на друга и давят друг друга, так что именно послушать фрагмент передачи, пролетая над антенной передатчика, может оказаться проблематично. Волны коротковолновой части спектра часто хорошо отражаются от слоев Хевисайда (или поглощаются ими в зависимости от частоты и состояния ионосферы), но опять же в зависимости от состояния ионосферы, частоты и зенитного угла излучения, могут преодолевать ионосферу и выходить в космическое пространство. Ну или наоборот — Спутник-1 имел передатчики 20MHz (короткие волны) и 40MHz (УКВ, т.н. Low Band), которые принимались на поверхности земли.
Связи на 144 МГц космонавты с радиолюбителями проводят, но там все же направленные антенны
Направленные антенны сильно необязательны в случае ISS — расстояние небольшое по меркам практически идеального свободного пространства, имеющиеся на борту ненаправленные антенны достаточно эффективны, нет проблем с мощностью передатчика, компенсирующего ненаправленность антенн.
Направленные антенны почти обязательно необходимы для проведения связей через любительские спутники-ретрансляторы, причем главная проблема — услышать спутник, а вовсе не передать на него. Типичный р/л спутник передает с мощностью порядка несколько сот милливатт на ненаправленную антенну, поэтому принять его на самом деле трудно, а для передачи на спутник, если не мешают другие желающие своими непредумышленными помехами, то достаточно обычной портативной радиостанции с даже обычной стандартной «резинкой». На практике же довольно часто используют очень короткие (с низкой направленностью) антенны, которые достаточно малы для того, чтобы их было удобно держать одной рукой и направлять на спутник на слух, по максимуму принимаемого сигнала (вторая рука при этом управляет радиостанцией). Разумеется, у продвинутых энтузиастов есть более эффективные антенны с альтазимутальными поворотными устройствами, которые направляются на спутники автоматически.
обычные АМ/FM станции интересно, слышны или нет
У р/л УКВ аппаратуры мощность часто порядка единиц ватт, иногда пару десятков, очень редко больше сотни. И то их слышно на простые ненаправленные антенны. У вещательных FM станций мощность обычно не бывает ниже нескольких сотен ватт, нередко единицы киловатт. Конечно слышно, только удовольствие от приема их едва ли кто-то на борту получит из-за взаимных помех десятков станций на одной частоте. Находясь на земле, вы нечасто услышите станции из-за горизонта. Вернее услышать их можно было бы часто, если бы не местные передатчики, которые надежно перекрывают такие сигналы своим, более мощным. Можно говорить о сильно упрощенной и не совсем соответствующей реальности схеме, при которой радиоволны УКВ диапазонов распространяются только в пределах прямой видимости, до горизонта — такое упрощение допустимо для простоты. Но поскольку космонавты находятся над горизонтом, для них такого ограничения нет и они слышат все радиостанции с видимой поверхности.
AM — все будет зависеть от частоты и состояния ионосферы, потому что AM-радиовещание находится в области коротких, а также средних и длинных волн, в отличие от FM, которое всегда преодолевает ионосферу (ОК, редкие исключения бывают внизу УКВ, на на дециметровых волнах и выше, но интересны они только для радиолюбителей).
Космонавтов нет здесь случайно? :)
Поддержу вопрос, тоже интересно было бы пообщаться.
адская помеховая обстановка из-за того, что станции разных регионов налазят друг на друга и давят друг друга, так что именно послушать фрагмент передачи, пролетая над антенной передатчика, может оказаться проблематично.Ничего такого не происходит. Хоть я и не совсем космонавт, но одно время увлекался FM приемом с бортов летящих самолетов. Высота 10 км дает стабильный круг приема диаметром около 700 км и по идее тысячи FM станций должны попадать в этот круг, особенно при пролетах над плотно населенными территориями. Так было бы если бы диаграмма направленности антенны была круговой в вертикальной плоскости. На самом деле диаграмма направленности антенн FM станций очень узка в вертикальной плоскости. Т.к. не имеет смысла излучать что либо в космос, мощность передатчика ограничена, а все слушатели (может кроме меня и космонавтов) находятся на поверхности Земли. В результате самый населенный эфир в аэропортах на земле. При подъеме на 3х и выше километровую высоту и отлете от крупного города остаются кратковременно только редкие дальние станции, либо станции с плохими антеннами, либо станции к какими то совершенно безумными мощностями излучения. Потом они исчезают. Далее появляются новые, в диаграмму направленности антенн которых я попадаю. Так что скорее всего на орбите FM можно будет послушать. Но в странном режиме.
И еще. При FM модуляции если частоты станций совпадают, вы слышите только самую хорошо принимаемую станцию. Остальных не слышно.
ЕМНИП, Муса Манаров выходил на любительских диапазонах с позывным U0MIR.
В фильме есть сцена, где Райан Стоун связывается с неопознанным собеседником, вначале принимая его ЕМНИП за оператора китайской наземной станции сопровождения. Но он оказывается Гренландским рыбаком. И есть короткометражка — спинофф к фильму.
Сеанс связи упоминается в этом разборе, там же ссылка на обсуждение.
A. Во время этой сцены доктор Стоун находился в капсуле «Союз», возился с радио, пытаясь получить сигнал с земли. На корабле «Союз» установлена радиостанция УКВ диапазона, предназначенная для связи с наземными станциями. Это радио может передавать / принимать сигналы на частоте 18 МГц, поэтому оно может принимать сигналы от наземных радиолюбителей.
A. Внутри самой МКС есть радиолюбительский радиоприемник, который астронавты часто используют для связи с другими радиолюбителями на земле.
A. одна из первых женщин, живущих на космической станции, Сьюзан Хелмс, однажды говорила с аудиторией в музее науки в Портленде, штат Орегон, городе, который она считает своим домом. Она рассказала о том, как использовала радиолюбитель, пока была на борту. Пара мужчин из аудитории рассказала о своем разговоре с ней, когда они были в Восточном Орегоне во время охоты, а она находилась на орбите выше.
A. (Atlantis), который летал около четырнадцати лет назад в сентябре 2000 года, доставил на МКС первую постоянную УКВ (не коротковолновую) систему голосовой и медленной пакетной радиосвязи. С тех пор на борту МКС обычно находился как минимум один лицензированный радист-любитель.
Так-то да, все космонавты вроде проходят тренинги по радиолюбительской связи, но вот догадался ли кто-то из них взять в космос SDR и записать широкополосные сигналы/спектры, не знаю, было бы интересно посмотреть.
В twitter кстати немало космонавтов присутствует, там им в принципе и вопросы можно задать. Вот про Хабр не знаю :)
первую постоянную УКВ (не коротковолновую) систему голосовой и медленной пакетной радиосвязи
Сейчас там Kenwood TM-D710G. До этого, кажется, был Kenwood TM-D700.
трехфазные, у них потри на излучение ничтожны.Раз уж их приходится учитывать, то не так уж они ничтожны.
Но что-то мне кажется, что ради приема немодулированной несущей затеваться с такими антеннами особо смысла нет.Что-то мне подсказывает, что толковые инопланетянские учёные спецы даже из немодулированной несущей сумеют извлечь кучу нетривиальной информации. Им будут доступны три основных параметра — частота, фаза и амплитуда. Что можно вытащить из рассмотрения ширины спектральной линии, или по-другому, стабильности частоты? Да то, что этот сигнал — искусственный. Стабильность фазы это подтвердит. А из амплитуды (а она не совсем немодулированная) они вытащат её недельную и суточную периодичность. Возможно, они найдут и другие ритмы.
полуволновый вибратор для 50Hz будет иметь длину около трех километров
Около трех тысяч километров.
50 и 60 герц. Как известно, в мире есть немало ЛЭП, длина которых соизмерима с длиной волны на этих частотах
…
полуволновый вибратор для 50Hz будет иметь длину около трех километров
Куда мир катится…
300000/50=6000 км (шесть тысяч километров).
PS. где бы достать телефон или электропочту этого "как известно"?
У меня к нему накопилось масса вопросов.
Куда мир катится…
300000/50=6000 км (шесть тысяч километров).
Полуволновой вибратор для 50Hz будет иметь длину около трех километров
Ах, да, точно — если длина волны 6000 км, то половина волны как раз 3 км и будет.
Прошу прощения, лоханулся.
Да фигня вопрос вообще.
Тут намедни в одном нолике в Пенсильвании ошиблись — теперь у "потенциального партнера" новый президент, ага.
Один нолик, три нолика — какая разница? Тут главное 6 пополам правильно поделено.
где бы достать телефон или электропочту этого «как известно»?Ну вот я, автор того первого комментария, с которого начался этот трэд. Зачем вам мой телефон, если я сам тут? А что касается моего «как известно», то не ленитесь гуглить, и вам тоже всё станет известно. Вот например, автор этой статьи нашёл в мире аж 6 ЛЭП с длиной от 1500 до 2500 км. Надо полагать, что более коротких линий найдётся ещё больше. Не забываем, что четвертьволновой излучатель на частоте 50/60 Гц имеет длину как раз 1500/1250 км.
У меня к нему накопилось масса вопросов.
Поскольку я в гугле не забанен, попробую ответить и на остальные вопросы из вашей «массы».
Чтобы генерировать сверхнизкие частоты, можно взять два излучателя более высокой частоты.
При этом возникнет разностная частота.
Но это работает для звуковых волн в среде, а для радиоволн надо еще подумать.
Описание этого устройства сразу не нашел.
Но есть подобное — например, если излучать ультразвук с разными частотами, то будет ультразвуковой динамик, который может слышать человеческое ухо. Такое применяется, например, в выставочных залах, чтобы описание экспоната было слышно только тем людям, которые около него стоят.
www.explainthatstuff.com/directional-loudspeakers.html — вот одна из ссылок.
Но здесь тонкость в том, что разностная частота возникает непосредственно в ушах человека.
И почему бы не применять звуки под водой, если идет речь о ВМФ…

Проблема не сгенерировать, а передать такой сигнал в эфир. В идеале длина антенны должна быть хотя бы 1/4 длины волны и находиться хотя бы на высоте пары длин волн над землей, что при СДВ-частотах и длине волн в километры уже проблематично. В итоге получается КПД в доли процента.
Вообще-то я больше подразумевал ультразвук в воде для ВМФ же.
Воздух или вода передают механические колебания, а радиоволны в эфире не смешиваются :) Если передать 2 сигнала с 2х антенн, они так и будут существовать параллельно.
И эти ВЧ-сигналы — не пройдут под воду.
а для радиоволн надо еще подумать
Берете смеситель и получаете на выходе продукты суммы и разности двух частот. Дальше, обычно фильтровым методом, выделяете необходимую вам низкую частоту частоту — профит. Приблизительно так работает супергетеродинный приемник — берет одну частоту из эфира, другую из собственного микромощного генератора, подает на смеситель, и на выходе получает кучу всякого мусора, из которого отфильтровывает т.н. промежуточную частоту, с которой уже работает дальше (сначала усиливает, иногда еще раз или два преобразует на другие промежуточные частоты для облегчения дополнительной фильтрации или дополнительного усиления, ну и в конце концов декодирует или в общем случае демодулирует).
Если мы перешли от подводных лодок к электромагнитным волнам, то мне интересно, почему до сих пор не рассчитали такую антенну, у которой сигнал не расходится в пространстве, а идет лучом. Вот, например, кольца дыма — летит кольцо и не рассеивается, вот так бы и электромагнитную волну закрутили и летела бы себе ровно.
Такие антенны были известны ещё во время ВОВ, и использовались немцами для навигации по лучу, а британцы ставили им помехи. Можете поискать в гугле battle of the beams.
Другой вопрос, что луч был неидеальный конечно.
Может ли существовать лазер в радиодиапазоне, не знаю.
Но, чем больше длина волны — тем быстрее луч расходится за счёт дифракции. Так что таких узконаправленных лучей, как световые лазерные, в радиодиапазоне создать нельзя.
Мазер — для радиодиапазона. Раньше они были большими (как деревья в ыильме :)
Не так давно британцы сделали малогабаритные.
Мазер, возможно, подойдет. Тем более, что станоаятся компактнее.
Это известный феномен вроде, радиооператоры долго слушающие шум, начинали слышать голоса которых нет.
Подтверждаю. Если сутки-двое почти непрерывно слушать телефонию или телеграф, то в шуме эфира начинают слышаться голоса или телеграфные посылки соответственно. С отдыхом это проходит.
Паранармальщики очень любят этот эффект некоторые. Записывают на микрофон тишину итд и тп...
Завидую тем кто по картинке видит модуляцию. Этот перк по дефолту у электроньщиков и тру-связистов?
Этот перк по дефолту у электроньщиков и тру-связистов?
Со временем становится трудно различать врожденные и приобретенные качества, так что затрудняюсь ответить. :)
Жаль, что за время полного распада их материала ни одно из испущенных антинейтрино не войдет во взаимодействие с веществом…
Якобы в передатчи ИФРНС «Чайка» (100 кГц) подмешивают сообщения для дизельных подлодок.
Небольшое дополнение к весьма интересной и доступной для всех теме:
Придется взять кабель подлиннее, подключить его ко входу звуковой карты
магнитная антенна + обычный УЗЧ позволят еще и пеленговать направление на станцию
Как принимаются сигналы сверхнизких частот, вопрос не менее интересный
магнитная антенна, вот например, на рубке U-Boot:
сигнал все равно зашифрован
"полезная нагрузка" — естественно, особенно с учетом того, кто вещает с большинства таких передатчиков, но позывные — нет.
Вот пример — позывной RDL повторяется в начале передачи:
Проблема не сгенерировать, а передать такой сигнал в эфир
если брать любителей 9 кГц, которые через океан связываются, либо длинную проволоку на воздушном шарике либо два штыря в землю, питают от мощного УЗЧ в сотни ватт (КПД там микроскопический), для улучшения отношения сигнал-шум используют накопление сигнала за сутки, а то и недели.
Усреднение спектра (FFT на определенном временном окне, на следующем окне и т.д.) — спектр помех случаен, а спектр сигнала нет. Дело облегчается тем, что при дальних связях у СДВ-передатчика частота ОЧЕНЬ хорошо стабилизируется и там полоса в микрогерцы! Вот пример такого усреднения за двое суток:
(вот здесь перечень любительских СДВ-достижений — http://abelian.org/vlf/amateur-radio/)
Я тоже баловался в MATLAB, работает:
А вот спектрограмма
P.S. А нельзя ли как-нибудь так сразу сказать так, чтобы всё понятно было, или, хотя бы, чуть больше, чем почти ничего?
Когда цель — зафиксировать СДВ-сигнал на максимальной дальности, то сигнал — просто тон строго фиксированной частоты, включают и ждут, когда его таки зарегистрируют :-)
Как передающий поймёт, что принимающий зарегистрировал?
Интернет? Телефон? Телеграф?
А 30 лет назад?
— Лбов заручился согласием губернского исполкома на «устройство любительской радиотелефонной станции с передатчиком мощностью не более 1/2 лошадиной силы», позывной для своей радиостанции придумал сам — Р1ФЛ, что означало «Россия, первая, Федор Лбов». В ночь на 15 января 1925 года он вместе со своим сослуживцем В. М. Петровым (Петров работал на ключе) впервые вышли в эфир: «Всем, всем! Здесь Р1ФЛ. Сообщите о слышимости, Россия, Нижний Новгород, Новая, 40». Приёмник у Лбова еще не был готов, услышать ответные сигналы Лбов и Петров не могли, поэтому передавали в эфире свой почтовый адрес. Через сутки пришла телеграмма: «Вы громки на 96 метрах, буду слушать в 18:00 по Гринвичскому времени».
У радиолюбителей — гуглите "QSL card". Существует как в традиционном бумажном, так и в электронном варианте. У военных подводников — не знаю, наверное в диапазоне от никак до выхода на связь на коротких волнах (раньше) или через спутник (позже, до сейчас включительно) при возможности.
В светлую пору юности, в качестве антенны для собранного детекторного приемника использовал фазный провод электрической сети. Она достаточно протяженная.
Так и здесь, главное про разделительный конденсатор не забыть, с высоким напряжением пробоя
Попытаться, конечно, можно, но вряд ли получится. В этих делах помехи от электросети — злейший враг, на диаграмме "время-частота" там внизу белым-бело от них. В детекторном приемнике есть колебательный контур, и настроен он на сотни кГц, а от них намного дальше до 50 Гц и ее гармоник, чем от СДВ-диапазона.
P.S. Ведь этот диапазон и ученые используют для анализа внезапных ионосферных возмущений (еще в первую мировую телефонисты заметили "свисты"), в горы забираются, чтобы подальше от городов
Сейчас в плане помех там дичь, особенно в условиях города. Чтобы что-то принять на ДВ-СВ-КВ нужно не просто быть не подключенным к сети, а быть как можно далее от любых проводов (или заморачиваться правильной внешней антенной на крыше и основательными фильтрами по питанию).
Это да! Даже КЛЛ-ки заметно шумят в полосе 35-40 кГц. Хотя есть и некоторая польза :-) СДВ-приемник хорошо подходит для проверки работоспособности металлодетектора в плане наличия импульсов в катушке.
написание цифрового демодулятора с PLL явно выходит за рамки этой статьи
Написание с выкладыванием в открытый доступ было бы, к тому же, чревато. Но это было бы интереснее всего!
Программа Spectrum Lab немецкого радиолюбителя Wolfgang Büscher позволяет прекрасно регистрировать СДВ-передачи. Вот один из пойманных мной сеансов связи (используется обычная "морзянка" — FSK Morse):
В конце, как и положено, K — перехожу на прием.
Позывной есть, ну а цифры — это кого надо цифры :-)
Как принять сигналы немецкого ВМФ с помощью звуковой карты, или изучаем радиосигналы сверхнизких частот