Category Archives: HamRadio

Winter and Spring: Comparing Signal Strengths

IRAN INTERNATIONAL’s relay station south of Tashkent/Uzbekistan, received on December 16, 2019 (blue line) and April 2, 2020 (yellow line). Day/night below, top pair for Tashkent, lower pair for DK8OK, on the two dates, respectively.

IRAN INTERNATIONAL is transmitting in Farsi via their relay station just at the outskrits of Uzbekistan’s capital, Toshkent, with 100kW on 6270kHz from 12:00 to 04:00 UTC, directed towards Iran.

I received this station in winter as in spring. In winter (namely 16DEC2019), the whole transmission from sign-on to sign-off can be received, wheras in spring (namely 02DEC2020) a considerable part of the transmission after sign-on has been lost in the noise, plus the time towards sign-off in the morning largely coinciding with fade-out; though still celarly visible.

You see also a clear greyline enhancement at least on the fade-in. Sunrise and sunsetset for both locations can be seen from the bar chart below in the diagram..

Path Tashkent-DK8OK of Apbil2, 2020 at 16:00 UTC, path length 4550km.

The graphs are based on 2 x 86’400 points each, providing a time resolution of one second. To make things more clearly, the bold blue and yellow lines represent a smoothed version (moving average: 601).

This is just one example of how the actual signal strength of a station differs from season to season. With 24 hours’s recordings of the whole HF on both dates, it is easy to compare also other stations and frequency ranges. If I have time, I will add some more examples in the future.

BTW: I passed the big transmission center southwest of Toshkent left-hand, riding M39 on the way to Samarkand; it was not encouraged to take any photos …

Receiver: Winradio’s Excalibur Sigma
Antenna: active vertical dipole (2 x 5 m) MD300DX
Software: V3 by Simon Brown, G4ELI, QtiPlot and DX Atlas

Fade-in: Voice of Broad Masses, Asmara/Eritrea

Figure 1: Signal strength of VoBM on 7140kHz from s/on around 14:06 UTC to s/off around 18:30 UTC.

The evening transmission of the Voice of Broad Masses from Asmara-Selae Daro in Eritrea signs on around 14:06 UTC and signing off around 18:30 UTC. Figure 1 shows the signal levels with a resolution of one second, marked by red points, and the smoothed level, yellow line, with a moving average of 601 points, or 10 ten minutes. Smoothed levels span a range from -106 dBm/Hz to -80 dBm/Hz.

There occur considerable peaks around 14:30 UTC, 16:15 UTC and 17:30 UTC. Raytracing the signal, transmitted by a Quadrant antenna HQ1/.25, will help to reveal some mechanics behind the curve.

Figure 2: At s/on, we have a four-hop propagation via the F1 layer, carrying the main signal.

Figure 2 shows a four-hop propagation via F1 layer at 140-160km with a relative steep elevation of about 22°. The much shorter hops, reflected at the E-layer at a height of about 100km, are of less to no importance. The signal gets through, but very weak. The path itself still is in full sunshine, see Figure 3.

Figure 3: At s/on just after 14:00 UTC, the path between Asmara and DK8OK still is in full daylight.

There is a very short, but distinctive peak at 14:30 UTC. This coincides with a similar short time of three-hop propagation (Figure 4) from a very low azimuth of 3°. Of course, the full path still is in daylight.

Figure 4: Around 14:30 UTC, signal improved a bit as a three-hop propagation (still via F1) comes into play.

Just after 16:30 UTC and near sunset at the transmitter (16:37 UTC), there is reached the bottom of kind of a “Hillary Step” before the last run to the peak. The way to a (quite short) plateau starts around 17:00 UTC. There we have a textbook-like two-hop propagation (Figure 5) with the greyline covering just more than half of the great circle path (Figure 6). There, an elevation of under 5° is needed.

Figure 5: From around 17:00 UTC, a time of good reception starts. Reason is the textbook-like two-hop propagation.
Figure 6: With more than half of the great circle path in darkness, VoBM puts a fine signal into Germany.

Receiver: Winradio’s Excalibur Sigma
Antenna: active vertical dipole (2 x 5 m) MD300DX
Software: V3 by Simon Brown, G4ELI, QtiPlot, PropLab

Propagation Day by Day: CRI Kashi, 15.260 kHz

Signal strengths of CRI/Kashi, day by day, from 08:58 UTC to 09:58 UTC on the nine consecutive days March 15 to March 23, 2020; see text.

Propagation on HF differs from day to day. The nine diagrams at the top show the signal strengths of China Radio International’s Kashi transmitter, 500 kW, beaming to Romania; 08:58 UTC to 09:58 UTC from March 15 to March 23. The basic resolution (black grey points in the background) is 100 milliseconds, whereas the blue line marks the moving average with 601 points. The “moving average” can be best understood as a lowpass filter, revealing possible trends on a coarser scale. In this case, you cannot see such a trend.

If you compare a part of each transmission on a much finer scale, you even see sheer chaos, as the Figure below is showing:

All nine signal levels drawn together into one diagram (top), and a small part of it zoomed (bottom) reveals sheer chaos.

There seems to be no visible correlation on any scale in this case. There are other cases where, however, some correlation can be found – to which I will come back in some future entries.

The last diagram at the bottom of this pages shows a much more forgiving picture of the signal: the average level changes not more than ±4 dB between best and worst days. This so-called box diagram illustrates best the actual receiving quality of the broadcast, demodulated with an synchronous detector to largely avoid severe distortion by selective fading. The difference of deciles 90% and 10% marks the fading range, a key figure in describing the quality of reception – see “Ionospheric Radio” by Kenneth Davies [London, 1990/96, pp. 232].

The box plot shows very similar signal strengths, day by day. You should concentrate on their each center of gravity. You will also see that the distribution of the signals strengths relative to the center is not symmetrically, with a clearly visible advantage to the percentalge below the average strengths. THis will be covered in some future entry.

Analyzing signal strenghts, is an interesting tool to get to know more about propagation. I will continue this topic – stay tuned!

Receiver: Winradio’s Excalibur Sigma
Antenna: active vertical dipole (2 x 5 m) MD300DX
Software: V3 by Simon Brown, G4ELI, QtiPlot

FAX from Shanghai: Pacific Pressures

This FAX broadcast was new to me and received on December 16, 2019 at 08:20 UTC on 16557,1 kHz. It was transmitted via Shanghai Coastal Radio, presumably directed into the Pacific, of which it shows the 48h surface pressure.

It was demodulated from a 25 MHz wide HF recording over 24 hours. This recording was made with Winradio’s G65DDCe Sigma SDR, connected to an active vertical MegaDipol MD300DX (2 x 5 m), and decoded with Wavecom’s W-Code. The recording was scheduled with software SDRC V3 by Simon Brown, and directed via USB3.1 to a 20TB hard disk, WD Duo Book. The resulting one file was 8TB, format WAV RF64.

It was also played back from this hard disk, also via USB3.1. Doing so, it is most remarkable that this setup worked smoothly without any glitches which would promptly have been seen at such a time-critical mode like this FAX., 120/576. So, this reception is also a proof that one can work smoothly with such ‘big data’ even on a hard disk – and not only on expensive SSDs. A FAX transmission is that sensitive that you even see a very weak echo (best seen of the big vertical black stripe at the right which echoes from around 115° East). This originates from a mixed short/long path reception. The strong short path’ flight time is 28.7ms, whereas the weak long path needed 104.7ms. As one FAX line covers 500ms, you can easily measure the delay of roughly 80ms, almost exactly matching the difference of long and short path.

The screenshot has been left un-retouched.

Ghosts in the Air Glow: HAARP on March 26th, 2019

Just after the spring equinox, interdisciplinary artist Amanda Dawn Christie did another performance of her ionospheric transmission art project “Ghosts in the Air Glow” via the High Frequency Active Auroral Project HAARP near Gakona/Alaska. I took an HF recording of a range, covering all frequencies and times scheduled – see here. At my location, on March 26th, 2019, reception was possible only on 5.100 kHz (best), 6.900 kHz, 7.900 kHz and 8.000 kHz. Signal strength was too low to hear any modulation, but the characteristics of the signals did exactly match the schedule – see screenshots and captions below.

Receiver: Elad’s FDM-S2, Antenna: Active Dipole MD-300DX (2 x 2.5 m), Software: V3 from Simon Brown

5.100 kHz, 01:16 to 01:26 UTC, West beam, gave the best signal.
The signal on 6.900 kHz on the East beam from 01:16 to 01:26 UTC was considerably lower.
On 7.900 kHz, the signal was transmitted by an electronically rotated beam, one rotation per minute, from 01:03 to 01:09 UTC on the West beam. This is clearly seen on the the Signal window below the spectrogram.
On 7.900 kHz, the signal was transmitted by an electronically rotated beam, two rotations per minute, from 01:09:30 to 01:15:30 UTC on the West beam. This is clearly seen on the the Signal window below the spectrogram.
On 8.000 kHz, the signal was transmitted by an electronically rotated beam, one rotation per minute, from 01:03 to 01:09 UTC on the East beam. This is clearly seen on the the Signal window below the spectrogram.
On 8.000 kHz, the signal was transmitted by an electronically rotated beam, two rotations per minute, from 01:09:30 to 01:15:30 UTC on the East beam. This is clearly seen on the the Signal window below the spectrogram.

TDoA Direction Finding: First Experiences on the KiwiSDR Net


With some iteration, as described in the PDF, the former unknown site of a CIS-12 transmission on 6.465 kHz has been disclosed as the Russian Navy from Baltysk, Kaliningrad.

The stunning direction finding tool on the KiwiSDR net has hit the community. Most people are enthusiastic about the new horizons, some some smart people had opened for free.

A few people, however, reported some disappointment as they couldn’t pinpoint each and every transmitter with expected high precision.

To avoid this disappointment, you have to know what you are doing. The TDoA tool for direction finding indeed delivers automatically stunning results. But you have to think a bit about the setup, and also do some iteration.

I wrapped up my first experiences with TDoA in this PDF. You may simply download it by double-clicking the link, and open it in a PDF reader. It consists of 22 pages and 37 instructive figures. I greatly stressed the practical part of direction finding with this tool – with 13 explicit case studies from 2,6 MHz to 15,6 MHz.

The idea is to have more fun by getting the most reliable results.

SDR Console V3: New and indispensable Software


“Living Sonagram”: On the right window, you see a part of a 24 h recording at 6,1 MHz bandwidth (ca. 2 TB) with 1 line/second. Tagged is the sign on of Dimtsi Hafash which is received by the undocked “Receive” panel of V3’s GUI. At the bottom: signal strength on 7180 kHz over 24 hours reveals e.g. s/on, s/off and fade in.

Just a small note on a real real big event: Simon Brown, G4ELI, has published V3 of his indispensable SDR Console software on June 18th, 2018 – after three and a half years of heavy coding. Download it here and donate. Or vice versa.

V3 is a quite universal software for most SDRs on the market. For all, it provides the same graphical user interface (GUI) and the same functions (plus those specific to some devices).


DXer’s delight: On top the sonagram to visually catch signals (here: JDG from Diego Garcia; tagged). Bottom, from left to right: receive GUI for fine tuning, decoder W-Code showing “JDG”, below this “Playback” panel for controlling the recording (back/forward, e.g.), and on the right a database.

There are many unique functions and modules which will take DXing with SDRs to the next step. For now, let me mention just two of them:

  • 24 parallel demodulators within the SDR’s bandwidth – fully independent in e.g. mode, bandwidth and AGC to receive, record and decode 24 signals/channels in parallel.
  • a sophisticated File Analyser  which presents a recorded band as “living sonagram” – whre you see and click to a signal which then is played via the basic GUI


Up to six parallel demodulators can be seen on the main screen (from up to 24 possible).



1520 kHz from 18:00 to 05:00 UTC (local SR/SS: 19:43/02:58 UTC) with 100 Hz bandwidth and 0,0031 Hz resolution (= +65 dB over 10 kHz!) reveals at least 27 stations and their offsets.

Each of these just two features mentioned will open new worlds for DXing and even serious professional monitoring. I will be happy to come back to some applications of V3 in more detail.

Thank you very much, Simon, for providing this excellent tool for free!


4’800 kHz: First CNR1 with sign on at 20:15 UTC and fade out, then AIR Hyderabad with the same, but s/on around 00:06 UTC.



You may export levels over time on one frequency or level over frequencies at a given time. This graph visualizes the activity on 7435 kHz with 86’400 levels (on per second over 24 h). The data had been exported to QtiPlot for further investigation.

DARC: 25 Jahre “vereinsschädigendes Verhalten”

Innerhalb von nur 25 Jahren hat sich die Mitgliederschaft des DARC beinahe halbiert, seine technische Kompetenz – siehe SDR-Transceivernetz – ist allenfalls  diskutabel, sein Verhältnis zu Behörden erodiert, und statt klassischem Ham Spirit finden sich Denunziation sowie Diskriminierung. Was ist da passiert?

Bis in die 1990er-Jahre hinein hatte sich die Mitgliederzahl des DARC e.V. positiv entwickelt. Dann jedoch schlugen seine Funktionäre sehenden Auges eine Politik ein, mit der sie  den “Bundesverband” auf praktisch allen Ebenen massiv schädigten.

Den Wendepunkt markiert das Jahr 1993. Es ging damals u.a. um die Frage, ob Funkamateuren der Kurzwellenbetrieb ohne den Nachweis von Morsekenntnissen (CW) erlaubt werden sollte. Interessanterweise kam dieser Vorstoß aus dem damals hierzu zuständigen Ministerium. Also nicht etwa vom “Bundesverband für den Amateurfunk”, wie der DARC e.V. sich gerne nennt.
Der DARC lehnte den Verzicht auf die Morseprüfung jedoch nicht nur ab, sondern ließ mit seinem “CW-Statement” jene Funkamateure, die sich der CW-Prüfung nicht unterziehen mochten, wie lernfaule Charakterschweine aussehen.

Angst vor innovativer Technik

Ich allerdings hatte im Gegenteil den Verzicht auf die CW-Prüfung und zur Förderung des Amateurfunks schon lange vordem vertreten: der Abschaffung der CW-Pflicht sollte man eine ideelle Unterstützung zum Erhalt der liebenswerten Betriebsart zur Seite stellen – was ich u.a. durch die Vorstellung vieler Morsetasten und ihrer Eigenheiten in der Fachzeitschrift “funk” tatkräftig, öffentlichkeitswirksam und weithin einzigartig unternahm.
Im Gegenzug zum Verzicht auf die CW-Prüfung wäre der Amateurfunk attraktiv für die sich damals bereits abzeichnenden Digimodes geworden, deren Entwicklung und Betrieb ganz andere Fähigkeit als die Beherrschung der Tastkunst erfordert – und ohne, dass man deren Freunde verliert.

Funktionäre können nun kräftig feiern!

Der DARC-Vorstand jedoch setzte sich in der darauf folgenden Auseinandersetzung in objektiv vereinsschädigender Weise durch: die jeweiligen Vorstände schickten mit ihrer Politik die Zahl der Mitglieder des DARC in einen nachhaltigen Sinkflug: von 60.000 im Jahre 1993 auf rund 34.000 im Jahre 2018. Die aktuelle Zahl ist geschätzt, der DARC gibt [auch?] Außenstehenden zu diesem Niedergang offenbar keine Auskünfte.

2018 also können so manche Vorstände des DARC und so manches Ehrenmitglied miteinander “25 Jahre objektiv vereinsschädigendes Verhalten” feiern. Zum Verlust fast der Hälfte der Mitglieder schädigten sie den Verein überdies um weitere, oft sechsstellige Summen. Etwa durch ihre laienhafte Personalpolitik. Aber wenigstens eines ist kräftig gewachsen: ihr Spesenbudget.

Das falsche Schwein geschlachtet

25 Jahre auch ist es her, dass der DARC ausgerechnet mich wegen “vereinsschädigenden Verhaltens” ausschloss. Darauf ist er bis heute so stolz, dass selbst aktuelle Vorstände gerne bei jeder sich bietenden Gelegenheit darauf erneut aufmerksam machen.

Neben dem “Silberjubiläum” ein Grund mehr darauf hinzuweisen, dass sich mein angeblich “vereinsschädigendes Verhalten” ausschließlich in der Phantasie der Funktionäre abspielte – im Gegensatz zu deren Verhalten, das den Verein bis heute ganz konkret und Monat um Monat, Jahr um Jahr schädigt.

Ich hingegen bin – auch und gerade öffentlich – immer für einen starken DARC und dessen kräftiges Wachstum eingetreten. Das ist in unzähligen Zeitschriften- und Zeitungsartikeln dokumentiert.

Bis heute nix gelernt

Die für den DARC offenbar auch nach 25 Jahren weiterhin hochaktuellen Ereignisse (meine vielfältigen Versuche, auch mit Rückenwind von Distriktsvorständen, dem Verein wieder beizutreten, scheiterten bis heute am Bundesvorstand – sie haben offenbar nix gelernt) hatte ich zum Anlass genommen, der Fachzeitschrift “Funktelegramm” ein Interview zu diesem Thema zu geben. Ihr könnt es hier nachlesen. Zugleich stelle ich hier meine Rede zur Verfügung, die ich 1994 auf der Hauptversammlung in Cottbus gehalten hatte.

Dr. Ellgerings Weitsicht: “Fernere Zukunft”

Der damalige DARC-Vorsitzende Dr. Horst Ellgering, der den Verein, aber auch den Amateurfunk insgesamt mit knatternden Fahnen in diesen Schlamassel führte, erklärte am 7. November 1993 in einem seiner diffamierenden “Offenen Briefe” ausgerechnet mir gegenüber:
“Was Deine Aktivitaeten fuer den Amateurfunk bedeuten, mag jeder fuer sich beurteilen. Endgueltigen Aufschluss bringt hierueber erst eine fernere Zukunft.
Nun ist ein Vierteljahrhundert rum. Was seine Aktivitäten und die seiner Nachfolger brachten, wissen wir langsam. Und natürlich kam das heutige “Ehrenmitglied” des DARC niemals auf seine Bemerkung zurück.

Fighting for Annobon, 3C0W


3C0W is working CW, split operation, on March13th, 2018. After showing up on 10.119 kHz, a pile up starts.

Ham radio operators under a rare call sign mostly work “split frequency” to efficiently serve as many stations as possible. The screenshot on the top shows this in practice: 3C0W from Annobon starts calling “up” on 10.119 kHz on the bottom of this spectrogram. Within minutes, a pile-up builds up, getting stronger in the number of stations as well as in width (“spread”). On the top of the picture, 3C0W requests a break (QRX), and most calling ceases.

The picture at the bottom shows just a 20 seconds’ clipping of this session. It is an excellent illustration of a sentence by the late L.A. Moxon, G6XN (author of e.g. “HF Antenna for all Locations”, RSGB Potters Bar, 1982, p. 216): “Communication in the amateur bands is usually restricted by interference rather than noise so one might argue that little would be lost and much gaines from a power limit of 30W, universally applied”. And even back in 1924, S. Kruse, the then-Technical Editor of ARRL’s “QST” wrote (May issue, page 36): “Practically none of us paid the slightest attention to making the signal redable or steady; no, the main idea was to make a noise.”

As you see, many problems still remain after nearly a century: people are calling when the DX station is transmitting and definitely cannot listen, and some station overdrive their transmitter in a way that they nearly bury the DX signal.


Annotated detail of this pile-up: It shows overdriven signals calling even when 3C0W transmits and cannot listen …

SDR-Netz des DARC e.V.: Rauschende Ergebnisse


Einfach vergleichen: Oben CHU 14.670 kHz an einem Remote-Standort des DARC e.V., unten zur selben Zeit an einem durchschnittlichen Standort.

Aus den Mitteln seiner “Mitgliedschaft Pro” bestellte der DARC e.V. im Jahre 2014 sein Web-SDR-Transceivernetz. Es soll seinen Mitgliedern “weltweiten Funkbetrieb aus dem heimischen Shack ermöglichen”. Jeder der über 1.000 DARC-Ortsvereine war aufgerufen, sich als einer der zwölf Standorte zu bewerben. Gesucht waren solche Locations, die vor allem einen störungsarmen Empfang und gute Antennenmöglichkeiten bieten – was der Funkamateur in der Stadt eben nicht hat.

Obwohl die R2T2 genannten Geräte für über 25.000 Euro längst ausgeliefert wurden, ist es bedauerlicherweise merkwürdig still um dieses schöne Projekt geworden; auch die zugehörige Yahoo-Newsgroup scheint nicht mehr ansprechbar zu sein.

Wie also ist der von außen (ich bin kein Mitglied des DARC e.V., begrüße aber dieses Vorhaben uneingeschränkt!) sichtbare Stand des Projektes?

Um das zu erkunden, habe ich am 20.12.2017 alle verfügbaren Remote-Standorte (sechs, und die auch lediglich empfangsseitg ansprechbar) mit dem Empfang “im heimischen Shack” – leider einer ziemlich durchschnittlichen Location – verglichen.

Die ersten Ergebnisse habe ich in einem PDF zusammengefasst, das ihr hier unter R2T2 herunterladen könnt.

Diese Versuche wurden zur Vervollständigung des Bildes fortgesetzt – siehe unten. So nahm ich am  21.12. um 07:45 UTC einen Vergleich auf 17.950 kHz vor, wo bei mir der Rundfunksender China Radio International/Kashgar mit einem SNR von gut 31 dB einfiel: bis auf ein sehr schwaches und praktisch unverständliches Signal vom Remote-Standort Wiblishauserhof war auf den anderen Remote-SDRs des DARC so gut wie nichts zu hören, zum Teil wegen (lokaler?) Störungen. Unten der Vergleich meiner Station (unten)  mit dem bayerischen Remote-SDR (oben).


Vergleich China Radio International, 17.950 kHz: oben der bayerische SDR des DARC-Remote-Netzes, unten dieselbe Station zur selben Zeit am Standort DK8OK.

Einen weiteren Test unternahm ich am 26.12.2017 gegen 12:30 UTC auf 1.521 kHz (CRI/Kashgar, Nähe zum 160-m-Band) und auf 4.800 kHz (China National Radio 1/Golmud). Diesmal erfolgte der Vergleich an einer Aktivantenne (statt der Quadloop)  meinerseits, die bei beiden Stationen eine Empfangsqualität von SIO 253 bot.
In beiden Fällen war das Ergebnis ähnlich: von den sechs verfügbaren Remote-SDRs konnte drei die Stationen überhaupt nicht empfangen. Eine weitere lag knapp über der Hörschwelle, Schöppingen zog fast gleichauf, während Wiblishauserhof in etwa Gleichstand mit meiner Anlage bot – als einzige Station von zwölf bezahlten/geplanten. Für gut drei Jahre Bauzeit und über 25.000 Euro Investment ein Befund mit durchaus Luft nach oben.

Eine Fortsetzung derartiger Vergleiche scheint daher solange sinnlos, wie das DARC-Netz nicht erweitert bzw. Standort/Antennen/SDRs entscheidend geändert werden.

Was hingegen engagierte Hobbyhörer ehrenamtlich und mit allein privatem Geld im Gegensatz zum “Bundesverband für den Amateurfunkdienst” der staatlich geprüften Hobbyfunker zustande bringen, zeigt – ebenfalls mit 14-Bit-SDRs – das leistungsstarke Kiwi-Netz.

« Older Entries