logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
REKLAMA
REKLAMA
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Nowoczesne zabawki elektronika z anteną satelitarną

andreyatakum 05 Gru 2023 19:10 2493 8
REKLAMA
  • Kiedy byłem początkującym elektronikiem, spotkałem w bibliotece (i to na syberyjskiej wsi!) ciekawą książkę Janusza Wojciechowskiego: „Nowoczesne zabawki elektronika” (w przekładzie na język rosyjski: „Радиоэлектроные игрушки”). Zaciekawiła mnie wtedy konstrukcja radioteleskopu, działającego w paśmie ultrakrótkich fali za pomocą radia domowego. Autor prezentował też budowę anten. Nie pamiętam już, czym się skończyły moje eksperymenty, ale niedawno wróciłem do tematu, stosując współczesny sprzęt.

    Chodzi o anteny satelitarne z konwerterami pasma Ku oraz odbiornikami RTL-SDR, czyli software-defined radio, które można wykorzystać do różnych zabawnych eksperymentów. Między innymi do odbioru sygnałów telewizji satelitarnej, sygnalizatorów i informacji parametrycznych z satelitów Starlink na komputerze, a nawet do poszukiwania cywilizacji pozaziemskich.

    Nowoczesne zabawki elektronika z anteną satelitarną


    Do tych eksperymentów oprócz komputera, anteny, konwertera i odbiornika RTL-SDR, będą niezbędne kawałki kabla koaksjalnego, kilka złączy F, zasilacz 12 V i adapter do zasilania konwertera Bias-T. Ten ostatni można wykonać samodzielnie z cewki indukcyjnej i kondensatora. W przyszłości możliwe będzie dodanie generatora tonu 22 kHz, który włączy drugi lokalny oscylator w górnej części pasma oraz zasilacz dla dwóch napięć 12 i 18 woltów do odbioru sygnałów o różnych polaryzacjach.

    Jednak do odbioru w dolnej części pasma, w tym sygnalizatorów Starlink, wystarczający jest zestaw minimalny. Oczywiście na komputerze muszą być zainstalowane sterowniki RTL-SDR i oprogramowanie typu SDRSharp.
    Do wykonania Bias-T użyłem przypadkowej cewki indukcyjnej i kondensatora, jaki wpadł mi w ręce, a także złącza zasilania. Zamontowałem to wszystko za pomocą instalacji wiszącej. Podłączyłem sprzęt do istniejącej anteny, dostrojonej do satelity telewizyjnego i zadziałało natychmiast.

    Nowoczesne zabawki elektronika z anteną satelitarną


    Następnym krokiem jest próba zaakceptowania sygnałów nawigacyjnych Starlink. Aby to zrobić, wziąłem inną antenę, aby nie pomylić ustawień głównej, zainstalowałem na niej konwerter i skierowałem ją pionowo w górę. Przypomnę, że anteny offsetowe montuje się tak, aby ich płaszczyzna nie była prostopadła do kierunku sygnału, ale pod pewnym kątem pionowym (w zależności od kąta przesunięcia).

    Nowoczesne zabawki elektronika z anteną satelitarną


    Ustawianie anteny względem satelity

    Odbywa się to tak, aby konwerter nie zasłaniał użytecznego obszaru powierzchni odbijającej i nie gromadziły się tam opady, jeśli satelita jest bardzo wysoko. Jeśli masz antenę paraboliczną typu direct focus, a nie offsetową, to powinna być ona skierowana ściśle prostopadle do kierunku sygnału w płaszczyźnie pionowej i poziomej. Ogólnie rzecz biorąc, niektórzy twierdzą, że sygnały nawigacyjne Starlink można odbierać bez anteny, kierując konwerter falowodem do góry. Jednak nie próbowałem. Mam długi kabel z dużymi stratami w wysokich częstotliwościach.

    Nowoczesne zabawki elektronika z anteną satelitarną


    Ponieważ częstotliwość referencyjna oscylatora w moim konwerterze wynosi 9750 megaherców, a sygnału ostrzegawczego stanowi 11325 megaherców, w SDRSharp należy ustawić ją na 1575. Na panoramicznym ekranie wskaźnika pojawi się kilka pasków.

    Nowoczesne zabawki elektronika z anteną satelitarną


    Ze względu na efekt Dopplera, ich częstotliwość może dryfować w tym lub innym kierunku. Co zrobić z tymi sygnałami zależy od Ciebie. Możesz spróbować to rozszyfrować.

    Możesz znaleźć częstotliwość wolną od satelity lub odwrócić antenę i szukać sygnałów od cywilizacji pozaziemskich. Prawdopodobieństwo ich złapania jest tak niskie, że częstotliwość odbioru i kierunek nie mają znaczenia. Jednak może będziesz miał szczęście. Możesz skierować antenę na słońce, aby zbadać jego aktywność w tym lub innym zakresie. Robi tam spory hałas. Należy jednak uważać, aby skupione wiązki nie stopiły osłony falowodu przetwornika.

    Innym zastosowaniem takiego sprzętu mógłby być odbiór sygnałów z niemiecko-katarskiego, amatorskiego satelity radiowego QO100 (OSCAR 100). Znajduje się na orbicie geostacjonarnej, jak zwykły satelita komunikacyjny. Pozycja 25,9 stopnia na zachód. Zasięg obejmuje całą Europę, Afrykę, prawie połowę Azji. Na pokładzie znajduje się 100 transponderów pracujących na częstotliwościach od 10489,50 do 10490... Odpowiednio częstotliwość w odbiorniku SDR musi być ustawiona na 10490 minus częstotliwość odniesienia konwertera. W moim przypadku ta ostatnia to 9750, co oznacza, że ​​odbiornik jest dostrojony do częstotliwości środkowej 650 MHz.

    Nowoczesne zabawki elektronika z anteną satelitarną


    Dla tych, którzy nie wiedzą, QO100 to amatorski satelita przekaźnikowy. Tzn. odbiera sygnały z Ziemi na częstotliwościach 2400 MHz, przekazuje je na częstotliwość 10,4 GHz i wysyła na Ziemię. Oczywiście radioamatorzy nadają sygnały nie według harmonogramu, ale zgodnie ze swoim nastrojem. Wybierają także częstotliwość w granicach przeznaczonych dla danego rodzaju modulacji, aby mieć pewność, że zostaną odebrane podczas wyszukiwania. Jednak satelita ma także latarnie i nadajniki informacji parametrycznych, które można w każdej chwili odsłuchać lub odszyfrować.

    Aby zmienić polaryzację, można ręcznie obrócić konwerter o 90 stopni, a jeśli antena jest daleko, wygodniej jest to zrobić, przełączając napięcie zasilania. Tzn. zasilając konwerter napięciem 18 woltów zamiast 12, można zmienić polaryzację na odwrotną.

    Nowoczesne zabawki elektronika z anteną satelitarną


    Ogólnie przyjmuje się, że jeśli złącze konwertera jest skierowane prawie w dół lub w górę, to ma polaryzację poziomą, a polaryzację pionową uzyskuje się poprzez podanie 18 woltów. Jednak, jeśli zainstalujesz konwerter złączem z boku, to już będzie w stanie odbierać sygnały o polaryzacji pionowej, a zwiększone napięcie spowoduje przełączenie go na poziomą.
    Istnieją również przetworniki z polaryzacją kołową — prawą i lewą. Jednak, o ile wiem, polaryzacja kołowa jest stosowana wyłącznie w satelitach nadawczych rosyjskich i w morskiej komunikacji mobilnej. Zewnętrznie taki konwerter nie różni się od: „uniwersalnego”, ale ma wbudowany depolaryzator i tylko jeden oscylator odniesienia o częstotliwości 10750 MHz.

    Zasilanie konwencjonalnym napięciem stałym o wartości 12 lub 18 woltów zapewnia zwykle referencyjną częstotliwość lokalnego oscylatora wynoszącą 9750 MHz. Tzn. można odbierać częstotliwości powyżej lub poniżej tej, o wartość pośrednią ustawioną w odbiorniku RTL-SDR. Aby włączyć drugi referencyjny oscylator lokalny, który zwykle ma 10600 MHz, należy podać sygnał tonowy 22 kHz do przetwornika. Najlepiej jest połączyć zasilacz, Bias-T, przełącznik napięcia zasilania i oscylator odniesienia w jednym urządzeniu. Schemat poniżej.

    Nowoczesne zabawki elektronika z anteną satelitarną


    Jak widać, generator tonów wykonany jest na popularnym chipie 555, a zasilacz impulsowy w postaci stabilizatora parametrycznego oparty jest na LM317. W takim przypadku potrzebne będą dwa napięcia zasilania +5 i +20 woltów. Możesz zasilać urządzenie z USB i uzyskać z nich 20 woltów za pomocą przełączającego konwertera podwyższającego. Opracowałem płytkę do tego schematu. Gerber jest w załączniku.

    Nowoczesne zabawki elektronika z anteną satelitarną


    Radioamatorzy posiadający uprawnienia do obsługi urządzeń nadawczo-odbiorczych oraz znak wywoławczy mogą uzupełnić antenę odbiorczą o nadawczą i zakupić lub wykonać nadajnik 2,4 GHz. Dzięki temu możliwa będzie komunikacja za pośrednictwem repeatera satelitarnego QO100. O konstrukcji nadajnika i anteny nadawczej opowiem następnym razem.

    Źródło:

    http://www.raspibo.org/wiki/index.php/USB_to_...o_a_spectrum_analyzer_to_align_my_SAT-TV_dish

    Fajne? Ranking DIY
    O autorze
    andreyatakum
    Poziom 13  
    Offline 
    Elektronik, podróżnik, dziennikarz niezależny
    Specjalizuje się w: komunikacja bezprzewodowa
    andreyatakum napisał 471 postów o ocenie 590. Mieszka w mieście Antalya. Jest z nami od 2021 roku.
  • REKLAMA
  • #2 20848501
    dj_volt
    Poziom 26  
    Ciekawy artykuł, niestety napisany w dziwnym języku :-)
    Najbardziej zainteresowały mnie te zdania: "Możesz znaleźć częstotliwość wolną od satelity lub odwrócić antenę i szukać sygnałów od cywilizacji pozaziemskich. Prawdopodobieństwo ich złapania jest tak niskie, że częstotliwość odbioru i kierunek nie mają znaczenia. Jednak może będziesz miał szczęście."

    Warto uzupełnić artykuł o wątek oprogramowania. Dowiadujemy się jedynie o tym że Autor używa SDRSharp. Może w sofcie istnieje możliwość zdefiniowania częstotliwości pośredniej - tak żeby uzyskać na wodospadzie realne częstotliwości odbierane przez zestaw? Interesuje mnie również czułość takiego tworu, poziom strat w przewodzie koncentrycznym można policzyć ale jak wpływa zastosowanie SDR'a na całokształt? Może warto w odbiorniku zmodernizować filtry pasmowe przeznaczone pierwotnie dla pasma DVB-T? Z opisu wynika że częstotliwość pośrednia to 739MHz czyli w praktyce górna część pasma używanego przez telewizję. Jestem przekonany że zastosowane w SDR'ach filtry będą już przy tych częstotliwościach w zasadzie tłumikami (optymalizacja w śrudku pasma - chyba że się mylę?).
  • REKLAMA
  • #3 20848556
    ArturAVS
    Moderator
    dj_volt napisał:
    Może w sofcie istnieje możliwość zdefiniowania częstotliwości pośredniej - tak żeby uzyskać na wodospadzie realne częstotliwości odbierane przez zestaw?

    Większość oprogramowania SDR umożliwia takie ustawienie, tzw. frequency shift. Ciekawsza wydaje się być radioastronomia amatorska.
  • #4 20848596
    andreyatakum
    Poziom 13  
    >>20848501
    Dopiero zaczynam pisać w języku polskim. Nie jest dla mnie językiem ojczstym. Tym bardziej mieszkamw Turcji i nawet po rosyjsku gadam mało.
    Co do cywiliyacji pozaziemskich to raczej to był żart. Chociaż jak naprawdę prawdobodobieństwo ich znależenia nie zależy od kierunku czy częstotliwości. Mogą być zdowolnego kierunku na dowolnej częstotliwości. A mogą nie istnieć w ogółe.
    Reszta treści twojej widomości jest słuszna - zgadzam.
    Można dodać filtry oraz wymacniczy sygnalu. Ale na poczętku wystarcze tego zestawu i oprogramowania.
  • REKLAMA
  • #5 20848757
    ORMO_PL
    Poziom 19  
    ArturAVS napisał:
    Większość oprogramowania SDR umożliwia takie ustawienie, tzw. frequency shift. Ciekawsza wydaje się być radioastronomia amatorska.



    Tak, jest jeszcze technika "radaru pierwotnego" gdzie korzystasz z dwóch RTLSDR:

    1.Pierwszy z anteną kierunkową, patrzy w stronę mocnego nadajnika broadcastowego,
    2. Drugi z anteną kierunkową, patrzy w stronę, którą chcesz obserwować.

    Po nałożeniu różnic w częstotliwości i różnicy w sygnałach referencyjnym a odbitym od obiektu (np. samolot) możesz obserwować ich ruch

    https://www.rtl-sdr.com/building-a-passive-radar-system-with-an-rtl-sdr/

    Ciekawostka, jednak nigdy nie miałem motywacji by tego spróbować.
  • REKLAMA
  • #6 20850111
    dj_volt
    Poziom 26  
    ORMO_PL napisał:

    Tak, jest jeszcze technika "radaru pierwotnego" gdzie korzystasz z dwóch RTLSDR:

    1.Pierwszy z anteną kierunkową, patrzy w stronę mocnego nadajnika broadcastowego,
    2. Drugi z anteną kierunkową, patrzy w stronę, którą chcesz obserwować.

    Po nałożeniu różnic w częstotliwości i różnicy w sygnałach referencyjnym a odbitym od obiektu (np. samolot) możesz obserwować ich ruch

    Zgadzam się, technika ta wykorzystuje zjawisko zdudnienia, zasada działania urządzeń typu "QRM Eliminator".

    Kiedyś również interesowałem się radioastronomią amatorską. Niestety w życiu trzeba wybierać i - z powodu braku czasu - zostałem przy amatorskim HF/VHF/UHF. Uzupełniając to o elektronikę, informatykę, fotografię okazuje się że doba jest za krótka :-)

    Mimo wszystko artykuł zmotywował mnie - na początku roku zakupię SDR'a (dongle) i pobawię się. Zawsze nowe doświadczenie!
  • #8 20856402
    andreyatakum
    Poziom 13  
    ORMO_PL napisał:
    Tak, jest jeszcze technika "radaru pierwotnego" gdzie korzystasz z dwóch RTLSDR:

    Mam pomysł na wykonanie radaru aktywnego za pomocą RTLSDR i taniego modulu HB100. Wkrótce o tym będzie artykul
  • #9 20860620
    ORMO_PL
    Poziom 19  
    Z przyjemnością się zapoznam!
    Ja zmieniam lokalizację z trzeciego na drugi okręg - prawdopodobnie do końca lutego 2024 wstrzymam wszelkie projekty - ale ten z radarem chodzi mi po głowie od kilku lat - zwłaszcza, że można to fajnie wykorzystać wraz z internetem rzeczy, czy innymi inicjatywami.

    Pozdróweczki SP7EZG
REKLAMA