Z odboji radijskih signalov od letal sem se prvič srečal že dolgo pred ukvarjanjem z radioamaterstvom. Ko je namreč majhno športno letalo s portoroškega letališča pod določenimi pogoji preletelo našo hišo, se je predvsem pri „švoh“ signalih italijanskih TV postaj pojavil značilen presih signala, ki je utripal s spremenljivo frekvenco in na trenutke lahko celo pojačal sicer zelo slaboten signal tudi do praktično čiste slike (učinek je seveda žal trajal le kakšno sekundo ali delček le-te). En lep članek o VHF radijskih zvezah s pomočjo odbojev od letal sem nato čisto po naključju zasledil v novemberski in decemberski številki CQ DL letnika 2001. Na svetovnem spletu je sicer obilo informacij o tem pojavu ter tudi o možnostih vzpostavljenja radioamaterskih zvez s pomočjo odbojev od letal.

Ko sem stanoval precej blizu letališča Heathrow (par kilometrov vzhodno od južne vzletno-pristajalne steze), sem se malček poigral s sprejemom odbojev radijskih signalov od vzletajočih in pristajajočih letal. Letališče je eno izmed najbolj prometnih na svetu, frekvenca vzletov (ter pristankov) je približno eno letalo na minuto (no, „Jumbo-Jet“ in podobna „glomazna“ letala ustvarijo intenzivnejše zračne vrtince - turbolenco, zato za njimi pustijo običajno približno minuto več časa).

Potreboval sem še signal, ki se bo od letal odbijal. Po krajšem eksperimentiranju sem ugotovil, da bo najbolj nazorne odboje dal nemoduliran nosilec, ki pa mora pa biti tudi dovolj močen, da bodo odboji lepo vidni (kot improvizirano sprejemno anteno sem uporabil nekakšen poševni dipol, priprt v okno). Tem pogojem je še najbolje ustrezal signal letalskega navigacijskega pripomočka VOR z oznako "LON", ki se nahaja na severozahodni strani letališča in je od moje lokacije oddaljen okoli 10km (Google Earth pokaže nekih 7km). VOR "LON" oddaja nosilec na 113,6 MHz, amplitudno moduliran s frekvenco 30 Hz (kar sicer pomeni, da bom videl tri vzporedne "črte", a recimo, da je to sprejemljivo). Oddajnik (moč katerega naj bi bila 50 vatov) sicer oddaja še oznako "LON" v telegrafiji, vendar dovolj daleč stran od nosilca, da to ni moteče. Pri sprejemu neposredno sprejetega SSB signala se na spektrogramu prikažejo tri vertikalne črte – nosilec in dve 30 Hz AM bočni komponenti.

Ker se letala gibajo z določeno hitrostjo, je odbiti signal podvržen Dopplerjevemu pojavu, kar pomeni, da bomo na spektrogramu poleg direktno sprejetega signala videli tudi frekvenčno zamaknjeno sled odbitega signala. Če poslušamo zvok gibajočega letala (izvor valovanja na letalu samem), bo, ko se nam letalo približuje, zaznana frekvenca višja od dejanske in bo padala (ko je letalo najbliže nam, bo frekvenca prava) ter postala nižja od dejanske, ko se bo letalo začelo oddaljevati.

V mojem primeru odbojev radijskih signalov pa je slika malce drugačna: tu imamo opravka s takoimenovanim bistatičnim sistemom – oddajnik, odbojnik in sprejemnik so na ločenih lokacijah. Če je v prejšnjem primeru bil Dopplerjev zamik frekvence odvisen le od hitrosti letala glede na sprejemnik, bo sedaj zamik frekvence odbitega signala odvisen tako od hitrosti letala glede na sprejemnik kot tudi od hitrosti letala glede na oddajnik. Z drugimi besedami, skupni zamik bo vsota (ustrezno predznačenih) vrednosti zamikov "uplinka" (zamika od oddajnika do letala) in "downlinka" (zamika od letala do sprejemnika). Ko bo letalo najbliže sprejemniku torej dopplerjev zamik frekvence v splošnem ne bo enak nič - ker ima v tistem trenutku letalo lahko še vedno neko hitrost glede na oddajnik. Pri letalih - zlasti tistih vzletajočih - je potrebno še upoštevati, da se letalo ne giblje enakomerno v "ravni črti", ampak običajno po vzletu večkrat spremeni smer in seveda tudi višino - ter pri tem pospešuje. Po drugi strani pa znajo biti sledi odbojev letal, ki nas preletavajo na večjih višinah, zelo podobne "šolski" Dopplerjevi krivulji.

Pri poslušanju direktnega ter močnega odbitega signala lahko slišimo značilen presih oziroma utripanje signala >> posnetek

Podobno sliko, seveda z manj izrazitimi odboji, sem dobil pri sprejemu bolj oddaljenih VOR oddajnikov, tudi takih, pri katerih direktnega signala ni bilo zaznati (npr. Barkway, BKY - 116,25MHz, ki se nahaja okoli 60 km severovzhodno v okolici letališča Stansted), ter tudi na množici drugih signalov – recimo VHF HAM svetilnika GB3VHF ali pa pri opazovanju spektra nosilcev TV signalov.

Oprema: Yaesu FT100d + žični "dipol" (na sliki), zalepljen diagonalno na okensko steklo, Acer TM2700, SpectrumLab.

Reflections of radio signals from airplanes

While living near London Heathrow airport (click here for location), I did some reception of signals, reflected from airplanes taking off and landing. The "base" signal was VOR LON (113,6 MHz), located just north of the airport. When SSB demodulated, it can be seen as three vertical lines (carrier and 30 Hz modulation). Very strong reflections from taking-off and landing aircraft, as well as from aircraft flying at higher altitudes were received. As we are dealing with a bistatic system, and aircraft heading, speed and altitude are not constant throughout the observation, interesting doppler curves can be observed. On the other hand, doppler traces from higher-flying aircraft are often very similar to the ones in textbooks.

Sample of typical direct and reflected fading signal >> sample

Besides VOR LON, I was able to detect reflections while listening to a HAM beacon and TV carrier frequencies also and of course other VORs in the area, as well as of some behind the radio horizon.

Equipment: Yaesu FT100d + wire "dipole", attached on the window glass, Acer TM2700, SpectrumLab.