Nu we het er de laatste dagen toch over hebben: waarom zouden we ons überhaupt druk moeten maken over Over The Horizon radars? Of je het nu leuk vindt of niet, we zijn veroordeeld tot het gezamelijk gebruik van onze amateurbanden. De zenders kunnen zeer sterk zijn, tot wel 40MW aan toe in sommige gevallen. OTHR beheerders hebben volledig lak aan bandplannen en gebruiken elke frequentie die hen toevallig uitkomt.
OTHR zijn vaak ook nog eens geheime projecten, wat de overheden beperkt in wat ze kunnen doen om ze te stoppen. Veel landen ontkennen zelfs dat ze er een hebben…
Waar een gangbare microgolf radar een bereik heeft tot zo'n 300km afstand met een plafond van 7km, kan een OTHR veel verder zien tot op de grond en zeeniveau, alleen is de resolutie niet zo goed als van een microgolf radar.
Een OTHR-B werkt met Back scatter (reflecties) tegen propagatie in de ionosfeer. Operationele frequenties liggen tussen 3MHz en 30 MHz. Het bereik is zo rond de 3000km. Hij pakt de meest geschikte frequentie voor de gewenste afstand. OTH-B is gewoonlijk gekoppeld aan een ionosferische sounder . Het systeem maakt gebruik van vaste, elektrisch scannende grote antenne arrays. Zend- en ontvangstlocaties staan vaak 150km uit elkaar. De spectrale resolutie is slecht als gevolg van de grote golflengte, maar de Doppler resolutie is vaak veel beter door de lange integratietijden. Hij kijkt doorgaans maar naar een klein gebied en wordt meestal gebruikt voor lange afstands vroege waarschuwingssystemen voor zowel objecten in de lucht als op de grond.
High Frequency Surface Wave Radar HFSWR is een stuk minder irritant en is gebaseerd op grondgolf propagatie, over het algemeen in het gebied van 2MHz tot 4MHz maar kan gebruikt worden tot 26MHz. Gebruikelijke afstanden liggen rond de 200km.
Het hoofddoel van deze radars is laagvliegende objecten, objecten op de grond, douane activiteiten, drugs- en mensensmokkel. Hij wordt ook gebruikt voor Tsunami waarschuwingen en milieutoepassingen zoals de toestand van de zee en stromingen.
De afmetingen van de zend- en ontvangst tetrahedrale of dipool antenne arrays varieert van 20 tot 400m. Er wordt ook wel gebruik gemaakt van Monopool of Yagi antennes. Het piekvermogen varieert van 1kW tot 10kW. Het frequentiebereik ligt tussen 4 MHz en 26MHz. Integratiietijd voor vliegtuigen ligt tussen 2 en 10 seconden en voor schepen rond de 100 seconden.
In de praktijk wordt ook wel gebruik gemaakt van complexe besturingssystemen die de fase tussen de array elementen kan variëren waardoor er effectief gescand kan worden over een breder gebied.
Geschiedenis
De Russische “Woodpecker” startte op 4 juli 1976 en bestond uit twee grote gesynchroniseerde OTH-B radars, een in Oekraïne en een in Siberië. Hun bundel werd recht over de Noordpool gericht zodat ze Amerika bestreken. Deze zeer sterke bundels hadden een Pulse Repetition Frequency (pulses/sec, herhalingsfrequentie) van 10, 16 en 20Hz met een HF bandbreedte van 40kHz wat een grondresolutie van 15km opleverde.
De Russen noemden 'm DUGA 3 en NATO gaf 'm de bijnaam “Steel Yard”. De zend- en ontvangstlocaties waren gescheiden. De antenne arrays waren 150m hoog, 500m lang en wogen ongeveer 14.000 ton. Hij werkte tussen 4 en 30MHz, afhankelijk van de ionosferische propagatie. Hij veroorzaakte wereldwijd storing, tot 26 april 1986 toen de reactor in Tjernobyl explodeerde, op slechts 13km afstand. Het tweede station werd gesloten doen de Russische federatie in elkaar stortte in 1988.
Cobra Mist.
Op hun beurt werkten de RAF en de USAF samen aan het maken van het AN/FPS-95 Cobra Mist OTH-B systeem in Orfordness aan de kust van Suffolk. Dit was een gigantische log-periodische antenne in de vorm van een ventilator en hij werkte tussen 6 en 40MHz. Het gemiddelde uitgangsvermogen was 300kW, met pieken tot 3.5MW. Hij had een bereik van tussen de 500 en 2000 nautische mijlen (3700km)
Helaas heeft de Cobra Mist nooit fatsoenlijk gewerkt als gevolg van fasefouten die de techneuten niet opgelost kregen. Op een gegeven moment verdacht men de grote Russische vissersvloot in de Noordzee ervan dat ze de boel verstoorden, maar dat kon niet bewezen worden. Het project werd uiteindelijk stilgelegd na het ratificeren van het Strategic Arms Limitation Treaty (SALT ll) verdrag.
JORN
Het Jindalee Operational Radar Netwerk (JORN) is een Australisch OTH-B netwerk. Hij kreeg zijn Aboriginal naam van de ontwerper van de Log Periodische Antenne omdat de elementen leken op "kale botten" die te drogen hingen.
Het netwerk bestaat uit 3 zendstations, in Longreach in Queensland, Leonora in West Australië en Harts Ridge in Alice Springs. Het netwerk heeft 28 fase variabele log periodische antennes aangestuurd door 28 x 20kW zenders.
Er zijn 3 ontvangststations, in Stonehenge in Queensland, Laverton in West Australië en Mount Everard in Alice Springs. Elke locatie is 3.2km lang en bestaat uit honderden monopolen, elk met ingebouwde ontvanger en Analoog naar Digitaal converter. De vorm van de bundel wordt ditigaal bepaald.
De JORN gebruikt 12 ionosondes en werkt tussen 5MHz en 30MHz. Hij straalt naar het noorden en westen van Australië en heeft een bereik van 3200 tot 4800km.
Konteyner
Deze Russische 29B6 OTH-B Radar heeft een bereik van 3000km en tot een hoogte van 100km. Hij kan werken van 3MHz tot 30MHz en wordt vaak gehoord aan de lage kant van de 7MHz band. De zender en ontvanger locaties staan 300km uit elkaar. Zijn doel is het localiseren van vliegende voorwerpen. Een tweede Konteyner systeem staat gepland om rond 2018 operationeel te worden in het verre oosten, en er moeten rond 2020 zes van dit soort netwerken zijn.
Sepher (Sky)
OTH-B wordt ook gebruikt door de Iraanse defensie. Die is gebaseerd op een Russisch ontwerp. Er is momenteel 1 werkend systeem bekend maar er worden er meer verwacht. Deze wordt vaak gehoord in de 20m band.
Pluto ll
Brits militair systeem dat gehuisvest is bij de RAF in Akrotiri, in zuid Cyprus. Dit is een belangrijke locatie voor anti-ISIS operaties en lucht surveillance, waarvan weinig informatie bekend is maar waarvan gezegd wordt dat het een array van variabele afmetingen heeft binnen de locatie en dat de lokale bevolking zich er zorgen over maakr. Men weet wel dat hij werkt tussen 18MHz en 30.5MHz met een bandbreedte van 50 tot 60kHz. Hij wordt vaak gehoord op 10m.
Stradivarious
Een Frans HFSWR experimenteel systeem dat momenteel over de middellandse zee straalt. Gebruikt waarschijnlijk 3 tot 30MHz. Bereik 20km.
Nostradamus
Deze Franse militaire OTHR-B kan 360 graden om zich heen kijken. Gebruikt 3 tot 30MHz. Vaak te vinden op 13.98MHz. Heeft een bereik van tussen de 800 en 3000km. De antenne bestaat uit 288 bi-cones in sterformatie met 3 poten. Tunnels onder de poten bevatten de zenders en ontvangers. Sommige antennes worden voor zenden gebruikt maar alle antennes worden voor ontvangen gebruikt.
Van China is bekend dat ze zowel OTH-B als OTH-SW systemen hebben waarmee ze de Zuid Chinese Zee in de gaten houden Andere landen die OTHR radars hebben zijn bijvoorbeeld Denemarken, Israël, Roemenië, Turkije, Oekraïne, Amerika en nog wel een paar. In de nieuwsbrief van de International Amateur Radio Union (Regio 1) van juni wordt melding gemaakt van 2 OTHRs op 40m, 27 OTHRs op 20m, 23 OTHRs op 17m, 11 OTHRs op 15m niet één op 10m (waarschijnlijk vanwege de beroerde condities op hoge frequenties). Echter, een recente email van Datta, VU2DSI, (IARU Regio3) meldt OTHR herrie met 5/9++ op 28453, 28473, 28483, 28545 kHz als de band open was.
Conclusies
• De meeste landen beschikken over (of werken aan) een OTH radar.
• Recentelijk is er een enorme toename in OTH-B systemen
• Gevoeliger ontvangers en SDR zouden moeten leiden tot lagere zendvermogens en kleinere antennes.
• OTH radar zal in de nabije toekomst nog wel een bedreiging blijven voor Amateur Radio.
Meer leesvoer:
Samples of RADAR systems: http://www.sigidwiki.com/wiki/Category:Radar