Por Alisson, PR7GA


Na última terça-feira, dia 03/09/2019 às 17:44 UTC, UR3RM, uma estação da Ucrânia enviou uma mensagem codificada digitalmente em 7040.138 kHz. Talvez alguém poderia decodificá-la, talvez não.

Melhor seria dizer que dificilmente alguém o captaria: o transmissor da estação UR3RM estava produzindo apenas 10 miliwatt, ou 0,01 watt. Para entender melhor esse nível de potência, um transmissor Bluetooth Classe 2, que tem um alcance de apenas 10 metros, emite 2,5 miliwatts.



UR3RM estava transmitindo usando um modo chamado WSPR (pronuncia-se "uísper") cuja sigla significa "Relatório de Propagação por Sinais Fracos". Diferente da maioria dos outros modos de transmissão disponíveis, esse é um modo unidirecional. Não só existe pouca expectativa que alguém esteja ouvindo, como também ainda menos que o sinal retorne. A propagação de rádio nem sempre é um caminho de mão dupla.

A maioria dos transmissores WSPR consome muito pouca energia, muitos deles frações de watt como o UR3RM. E às vezes, como UR3RM, esse "sussurro" vai longe. Incrivelmente, esta transmissão com potência pouco maior que um dispositivo Bluetooth foi ouvida na ilha australiana da Tasmânia, a uma distância de 15.140 km. Se formos colocar isso em termos de eficiência, ou quilômetros por watt, daria mais de 15 MILHÕES de quilômetros por watt!


Ao contrário do que possa parecer, o colega ucraniano não utilizou equipamentos caríssimos ou complicados, mas tão somente um mini-pc e um módulo pra gerar o sinal de RF. Um feito incrível do WSPR é permitir que essa incrível distância seja vencida por meio de bandas cheias de ruído, como foi o caso aqui, os 40 metros. Além disso, também permite que o receptor tenha a certeza que os dados recebidos são íntegros, por meio de um mecanismo de correção de erros, e sem a necessidade de confirmação da estação transmissora, já que é um modo de mão única.


Porém, como tudo na vida, toda essa vantagem tem um preço: largura de banda. Um sinal WSPR ocupa apenas 6 Hz. Para se ter uma ideia, um modo como SSB, transmitindo voz, ocupa cerca de 2.500 Hz. Isso explica o "segredo" do WSPR: ocupando menos banda, toda a energia do transmissor fica mais concentrada e a transmissão fica muito mais eficaz.

Esta baixa largura de banda também limita a velocidade de transmissão dos dados. Se você acha sua internet de 10MB/s lenta, saiba que o WSPR demora quase 2 minutos para transmitir apenas 50 caracteres... Não existe almoço grátis!!!!

Cada mensagem contém o indicativo da estação, o GRID LOCATOR da estação e a potência do transmissor expressa em dBm. Foi assim que a estação receptora na Tasmânia soube exatamente quantos miliwatts a estação transmissora utilizou.

Devido à sua largura de banda muito estreita, os sinais WSPR podem ser decodificados mesmo quando nossos ouvidos não conseguem discernir absolutamente nada além de ruído. Sabe-se que é possível decodificar sinais com nível até 28dB ABAIXO do nível de ruído!

A largura de banda estreita também permite que uma estação receptora capte e decodifique várias estações ao mesmo tempo, fazendo com que possíveis aberturas na propagação possam ser monitoradas, o que, aliás, é o propósito do WSPR. Para isto, foi criada uma rede na qual as estações receptoras podem registrar todos os sinais recebidos, e essas informações são reunidas num site de forma que qualquer pessoa pode monitorar, em tempo real, como está a propagação numa dada banda, a qualquer momento. Confira tudo isso acessando o site wsprnet.org.

O modo ou protocolo WSPR foi desenvolvido por Joe Taylor, K1JT, um radioamador americano que, não por acaso, foi vencedor do prêmio Nobel de Física de 1993. Além do WSPR, ele também desenvolveu outros modos, como o JT9, JT65 e o hoje famoso FT8, que constituem o que a grosso modo é conhecido no mundo como "modos Digitais". Estes modos de transmissão, feitos para sinais fracos, têm permitido aos radioamadores poder operar seus rádios em tempos de propagação sofrível.


Como muitos outros avanços nas telecomunicações, este é um dos modos que têm sido alavancados pela popularização dos dongles SDR vendidos abaixo dos 20 dólares lá fora. Além disso, o software para gerar ou decodificar sinais WSPR é totalmente gratuito, e desenvolvido por uma equipe presidida pelo próprio autor, Joe Taylor.

Alguns "futricadores" até descobriram como fazer um mini-PC Raspberry Pi funcionar como um transmissor WSPR de 10 miliwatt, embora seja necessário o uso de alguns filtros externos para que ele transmita apenas onde desejamos, sem espúrios ou harmônicos.

Cada banda de radioamadorismo é diferente e, com o atual ciclo solar das manchas solares próximo ao mínimo, as condições são muito ruins. Mas o WSPR é tão eficiente que é possível nos divertirmos mesmo com estas condições horríveis.


https://www.extremetech.com/electronics/297703-wspr-explained-one-way-ham-radio-howto


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