KH9 Судьба злодейка

 Второй вечер подряд судьба улыбается мне одной половиной лица. У меня остров Wake одна связь. На двадцатке FT8. Уж как я его жду в телеграфе. Но вот вчера снова в FT8, но на 30 метрах. Два раза QSO почти состоялось. Один раз -10, другой - 13. Но заветные RR73 так и не прошло :-(  Я на всякий случай  связи в лог занес. Но  LOTW их проигнорировал. Не судьба.   У кого этой территории нет, посматривайте на диапазон 30 метров. Сегодня судьба может снова улыбнуться.

Подготовка к передаче QO-100

К сожалению RSP1 не может использоваться для передачи. Тут подойдет замечательное изделие от Analog Device - платформа Adalm Pluto.  Клон Adalm Pluto достаточно хорошего качества можно купить и на Али Экспресс всего за 6000 гривен. Мне, как автору известного блога, часто помогают с железками. У меня Adalm Pluto не ремарка, а подлинник, подарок от Юрия, AC6A, что не лишает его присущих ему недостатков, в частности нестабильность гетеродина. Но об этом позже.   

*  Ремарка первая.  Для того, чтобы создать у себя передающий тракт для работы через спутник QO100 можете использовать Adalm Pluto  "как есть". И точно так же как мы поступали с трактом приёма, за неумение создавать СВЧ технику своими руками, будем за неё платить. Тракт передачи будет состоять из учебной платформы Adalm Pluto, предусилителя передачи SPF5189Z 20 дБ, полосового фильтра для очистки сигнала перед основным усилителем, самого усилителя (EDUP EP-AB003) и спиральной антенны "Ice Cone" от DC8PAT.  Конечно же с рефлектором.     Та же наша "тарелка" диаметром 120 см.  При покупке модуля SPF5189 будьте внимательны: на корпусе должно быть указано усиление: 20, 30 или 40 дБ. Если надписи нет, то усиление не нормированое, 10-15 дБ. Не переплачивайте.  На коробке усилителя EDUP написано 8 ватт, но они китайские. Знающие люди говорят что это в два раза меньше, максимум ватта 4. Но нам хватит и двух. Плюсом в этой ситуации может быть то, что все эти устройства в Украине сертифицированы и мы можем ожидать что неприятных неожиданностей не будет.

  Для начала нам необходимо будет решить какой режим мы будем использовать: дуплекс или симплекс. Будучи уже опытнывм радистом, жертвуя удобствами трансиверного режима я рекомендую Full Duplex.  И не я один. Кoманда DL Amsat также настоятельно рекомендует ПОСТОЯННО мониторить свой сигнал на транспондере что бы в случае возникновения нештатной ситуации, помех или плохого сигнала, вовремя это обнаружить и прекратить передачу до устранения проблемы. Это дороже ровно на один приемник и один ноутбук. Мои попытки запускать отдельные демоны SDR Console для приемника RSP1A и передатчика Adalm Pluto на одном компьютере показали что компьютер для этого должен быть очень мощным. Особенные требования к звуковой карте.  Потребуется установка дополнительных аудио примочек типа ASIO и т.д. Короче хорошо не работает, а плохо нам не нужно.  Гораздо проще (с одной стороны) использовать трансиверный режим в Adalm Pluto. И хотя проблемы с точностью совпадения частот и коммутации останутся, такой вариант намного дешевле.  Я могу его рекомендовать только после того как мы наберемся достаточно опыта в работе с этим замечательным спутником в дуплексном режиме.

 Итак на ноутбуке ( или маленьком втором PC ) запускаем процесс приема который уже описан выше. На втором запускаем SDR Console с подключенным Adalm Pluto. Пока в минимальной конфигурации. Смотри * Ремарку первую. Коаксиалами соединяем выход передатчика на вход SPF5189, его выход с полосовым фильтром, и уже  выход полосового фильтра присоединяем к кабелю, который идет к усилителю мощности под "тарелкой". Для того чтобы использовать его максимально эффективно, сам усилитель располагают в непосредственной близости от спирального облучателя. Тогда потери минимальны и усилитель можно использовать в максимально легком режиме, с минимальными искажениями и следовательно внеполосными излучениями. У меня это отрезок в 40 сантиметров. Конечно же кабелем с малыми потерями, у меня RG402. Точно такой же кабель используется для соединения выхода фильтра с основным усилителем. Его длина получилась 5 метров.

* Ремарка вторая.  После предусилителя SPF5189Z ОБЯЗАТЕЛЬНО должен быть установлен фильтр, чтобы случайно не посбивать другие спутники. Это требование обязательное, так как в домашних условиях отследить внеполосные излучения  Adalm Pluto с достаточной точностью не представляется возможным. Если вы наблюдали работу радиолюбителей через спутник, то иногда видели глазами на водопаде  всяческий мусор от аматорских передатчиков. Чаще всего это вторая звуковая гармоника. То есть перекачка звуком. Это явление недопустимое. Тем боле оно легко лечится. Убираем излишнее усиление в тракте НЧ. Но еще нужен и диапазонный фильтр. Прямо на разъём SPF5189 навинчиваете фильтр от китайпрома и можете быть уверены: на ваш сигнал не будут указывать пальцем. При наличии дома Nano VNA или Tiny VNA  можете удвоить свою уверенность посмотрев правильно ли работает фильтр. 

    Блок питания оконечного усилителя нужно или дополнить измерителем тока и напряжения, а еще лучше измерителем потребляемой мощности, или запитывать его от блока питания с ограничением тока и точными индикаторами напряжения, тока и мощности. У меня используется отдельный блок питания, силовая часть которого состоит из блока зарядки аккумуляторов для шуруповёртов, а узел контроля собран в корпусе от (его же) старого аккумулятора на китайском модуле DC-DC  Adjustable Regulated Laboratory Power Supply       Ограничитель тока выставляю в 600 мА, при которых при максимальном сигнале с Плуто подводимая мощность по постоянному току будет порядка 2-4 ватта. С учетом максимально возможного КПД транзисторного каскада выходная мощность будет максимум 1-2 ватт. Это как гарантия того что вы не сожжете усилитель и не будете излучать слишком большую мощность.

    При хорошей антенне и большой "тарелке" этих 1-2 ватт вполне достаточно. При телеграфном "нажатии", т.е. пиковая мощность,  SNR в приемном канале показывает уровень 12-18 дБ. Это в три раза меньше сигнала маяка, но "читать" телеграф нисколько не затруднительно. Еще проще в FT8. Не забудьте об опасности длительного СВЧ облучения. Даже малой мощностью. Ваши бытовые роутеры и удлинители излучают примерно столько же, но всё-таки...

   На этапе подготовки к работе на передачу, я так же контролирую ток предварительного усилителя передачи. Тоже DC-DC с контролер с ограничением тока, только поменьше и с индикацией на семи сегментных светодиодных матрицах. Ну потому что временное :-)  

   Так вот к сведению, его, SPF5189, ток покоя 150 мА, а при нужной для раскачки выходного усилителя мощности ток уже 330 мА. То есть по постоянному току это уже больше ватта.  Скорее всего "пролезающее" СВЧ влияет на точность приборов, но даже если сделать поправку на враньё датчика тока и напряжения  всё равно многовато. Так что клейкие радиаторы на днище предусилителей лишними не будут. 

  В процессе подготовки к работе через спутник долго не мог решить как именно работать (и коммутировать сигналы) при использовании или одного трансивера Плуто или передатчика Плуто и Приемника RSP1A.  На передачу один предварительный усилитель точно нужен, но если использовать симплекс, то нужен второй, для приемника Плуто. И как их соединять? И как разместить это всё в корпусе?  Плюс ко всему проявилась проблема со стабильностью частоты передатчика (Плуто). Он создавался как учебная платформа для студентов-схемотехников и стабильность во времени не была потребностью номер один.      Поэтому XTCO в оригинале стоит самый мелкий и дешевый с ppm 2.5. Это приводит к тому что при работе на передачу ПЛИС и ЦАП разогреваются, корпус оригинального генератора расположен вплотную к АЦП и так же начинает греться.  Это заметно даже ушами в телеграфе, делает невозможной работу в FT8 и уж тем более для мод требующих большей стабильности. Я говорю про скорости 1200 bps и выше.

   Общественное мнение рекомендует замены на XTCO c лучшей стабильностью в таком же корпусе, вплоть до 0.5 ppm, его перемещение  по плате подальше от нагревающихся элементов, а на них (ПЛИС и АЦП)  поставить клейкие радиаторы. Радиаторы поставил, а резать плату рука не поднялась. Облегчения не наступило, поэтому принял радикальное решение: не только заменить XTCO на качественный с заявленной стабильностью 0.1 ppm (100 ppb), не только вынести его за пределы корпуса, но и принудительно термостабилизировать его. В общем виде потребуется другой гетеродин 40 мГц. Начинает прорисовываться отдельный корпус.

Продолжение следует.   Скоро.

QO100 прием. Часть два.

Смотреть первую часть

    Итак схема следующая. В тарелку с небес приходит сигнал частотой примерно 10 489 500 кгц, в "голове"  (Bool Eye) он преобразовывается первый раз и по кабелю (RG6) опускается в так называемый downconvertor (DX Patrool) в котором сигналы могут преобразовываться уже в сигналы одиного из любительских диапазонов 28, 144, 430  или 790 мГц. Переключается  владельцем по месту джамперами внутри устройства. То есть при желании для дальнейшей обработки сигнала можно использовать УВЧ и ДПФ имеющегося трансивера. Но в таком варианте мы получим фиксированно симплексный режим, что меня лично не устраивает. Я использую  демократичный софт SDR Console, который позволяет работать с этими устройствами как с конструктором Лего, обеспечивает нужные усиление, преобразование и дажде передачу потока наружу. То есть может служить удаленным сервером-трансивером.  Туда же подается сигнал синхронизации частоты с GPS спутников от модуля GPSDO. Попробую описать настройки при которых это всё можно реализовать. 

  Модуль GPSDO является приёмником сигналов точной частоты и времени со спутников. Ему соответственно необходим антенна GPS. Он генерирует один точный импульс в секунду (1 ppm). Синхронизируемое устройство подсчитывает за это же время количество периодов внутреннего генератора, и если оно отличается от 1000000, то вносит корректирующую поправку. Таким образом поддерживается  высокая стабильность  ПЧ (гетеродина) приёмника. 

   Первым делом нужно выбрать физическое устройство которое будет служить продолжением тракта приема. В моем случае это китайский безкорпусной клон RSP1A (фото в первой части). Сейчас их трудно найти даже на Али, сегодня их одевают в металлический корпус и продают уже в два раза дороже. Эти устройства очень хорошего качества и я могу их рекомендовать потому что это наивысшее соотношение цена/качество на сегодняшний день. Подойдет любой из них из списка совместимых в SDR Console. Главное чтобы принимал частоты  в районе 790 мгц. В том числе и Adalm Pluto.  Принимать можно прямо указав частоту ПЧ 790 мГц, но лучше выполнить пару несложных манипуляций и назначить сдвиг в индикации для спутника  Катар Оскар 100. И тогда мы будем видеть на экране (приблизительно) точную частоту в диапазоне который реально излучает спутник - 10 гигагерц. 

Для этого последовательно выполняем следующие действия. Для начала разрешить индицировать частоты более 9 гигагерц. Для этого заходим в Option ("шестерня" в правом верхнем углу), Display, Spectrum и выбираем Frequency Range 99,9 гигагерца.  Тут же можно подстроить "плавность" или наоборот, точность отображения спектра сигнала на оси времени. Не переборщите с этим, иначе спектр начнет тормозить графически и вам сложнее будет настраиваться. Картинка ниже.

Затем назначаем схему сдвига частоты конверторов для работы с транспондерами QO-100. Для этого заходим в меню, Select Radio, Definitions, Convertor Selection, Edit и соответственно выбираем наш QO-100 с downconverter. Проследите за тем чтобы расклад был правильный для вашего железа. Картинка ниже.

* Точно такие же действия можно выполнить и для одноплатного трансивера Adalm Pluto, что позволит нам использовать SDR Console как программу управления полнодуплексным трансивером. Впрочем точно так же будет доступен и симплексный режим, что еще проще.

  О том как сделать наш приемник доступным через интернет я писал ранее. Могу повторить это для конкретно нашего случая, если на это будет воля сообщества.

P.S. Проверяя написанное на работе застрял наблюдая работу в FT8 участке через SDR Console ( интернет :-) Интересно, блин :-)  Тащусь когда представляю себе путь буковок с экрана через провода и оптоволокно интернета, транзисторы девайсов и 38 000 км. космоса ! А на работе стало чуток уютнее :-)

Приём QO-100

    Интересно, оказывается Ю туб как катализатор общения. Можешь в блоге писать что хочешь. Прочтут, но реакции не увидишь. Если она и была. В видеотрубе даже маленький ролик вызывает оживленную переписку. Ну, по крайней мере один вопрос или просьбу расширить описание :-) Так вышло и с моими SWL рапортами с Катар Оскар 100. Интересуется народ :-)

 10 дней назад

Добрый день, покажите весь полностью сетап на спутник QO100 , какой усилитель, какая программа, настройка программы, и так далее, благодарю.

 

   Ну, наверное можно и рассказать. Раньше я воспринимал работу через Катар Оскар как что-то нереально фантастическое, практически невозможное. Но добрые люди, читающие этот блог,  пустили шапку по кругу и кое-какими железками мне помогли. Конечно же и я потратился, хобби у нас не дешевое, но если очень хочется, то можно.  В любом раскладе даже покупные железки надо куда-то привинтить, какой-то софт настроить, распаять раз'ёмы. Кстати, нашел раз'ёмы с малыми потерями на СВЧ, которые легко распаивать. И живут долго.  Я про торцевые SMA и RG402 кабель :-)  Без интереса к QO-100 так бы и не узнал. Так что мой опыт скорее всего обогатит чью-то память. Вы увидите, что как прием, так и передачу можно сделать прикупая то, что в домашних условиях сделать трудно, на многочисленных интернет маркетах. Итак, откуда ноги растут. 

   Давным давно мы с соседом Андреем, UR5RFF, лепили WEB SDR приёмники. И хоть в них было много диапазонов, мы решили добавить изюминку - собственный приём с QO-100. Тарелку я нашел быстро, крепеж купил вообще за час, долго ждал QO100 down conwertor c головкой Bool Eye. И еще Саша Прилук (K2PAL) подарил GPSDO, ну такой синхронизатор для стабильности гетеродина. Все сложилось и заработало. 

  Приемники были успешными, но прожили недолго. К нам пришел  русский мир и все радиолюбительство резко кончилось.  Через несколько месяцев я вернулся, но восстановить не удалось не то что прием КатароОскара, просто все приемники.  Сердце кровью обливалось глядя на короткие оборвыши антенн. Кстати, до сегодняшнего дня ситуация не изменилась.  На бывшее антенное поле не пускают. Поэтому я перенес тарелку домой  и смастерил приемный тракт. Я живу в частном секторе, поэтому тарелку с углом места в 31 градус с земли запустить не удалось. Крыша у меня тоже неподходящая, крутые скаты и старый шифер. Спасибо начальнику, который позволил мне откопать сгнивший на корню столб уличного фонаря, он по стандартам высоты для хозяйства освещения уже не годился, а мне подошел. Мне и надо то было 3 метра от земли. Что бы "перепрыгнуть" соседский коттедж.

Итак на прием работает тарелка 120 см, меньше не берите, голова BoolEye, конвертор DX Patrol, GPSDO, soft SDR Console, а приемники меняются. Когда RSP1A c AliExpress, а когда  Adalm Pluto, подарок Юры AC6A. Но в приемнике RSP1 есть собственные усилители ВЧ и ПЧ, доступ к регулировке их усиления доступен в SDR Console, тогда как Аdalm Pluto СВЧ трансивер, причем с полным дуплексом, но приемник у него начинается прямо с входного трансформатора  АЦП.

Без фильтров еще так сяк, но без усилителя он практически глухой. Проблема решается приобретением пары LNA SFP5189Z. Позже расскажу почему пары. Достаточно самого дешевого, с усилением 10 дБ, для того, чтобы Адалм Плуто работал как приемник. Этот же усилитель можно реверсировать на передачу. Но тогда лучше искать такой с нормированным усилением и побольше. На таких на крышке  экрана (корпусе) пишется усиление от 20 до 40 дБ. Если на корпусе надписки нет, значит это самый дешевый с усилением в 10 дБ. У Плуто есть еще один серьезный недостаток - гетеродин 40 мгц, который нестабилен совершенно. Есть пути решения проблемы, их много, но уже не в этом материале.

И когда тарелка поднята и ориентирована на спутник, GPSDO заглотил синхронизацию, вы настроили SDR Console, прийдет Инджой и помаслит вам уши уровнями  до +40 (до 36 SNR).

Продолжение следует.

Про УКВ.

То Виктор UR5CQV:

В личку получил вопрос: 

"Георгий добрый день. В комментариях к одному из ваших видео увидел вопрос, который так и остался без ответа, но как я понял интересует многих. Я тоже обратил внимание, что на ваших фотографиях УКВ антенны периодически находятся в разных поляризациях.

А не могли бы вы рассказать как вы эту поляризацию меняете на ваших стэках? И вообще вы много рассказываете об антеннах на КВ, но ничего про УКВ. Хотелось бы услышать ваше мнение про антенны этих диапазонов и почему именно стеки"

   Давно известно, что лучше быть здоровым и богатым, чем бедным и больным: Я бы тоже хотел, чтобы мои стэки по мановению волшебной палочки меняли поляризацию.  Но так не получается. Просто приходится опускать мачту и руками менять полляризацию. Иногда это вертикальная, для спутников. Или для репитеров и местных связей. Иногда горизонатльная, для метеорскаттер и тропо. И то и другое не получается. Разгадка в том, что фотографии сделаны в разное время :-)

  Из теории антенн известно, что  если антенны в горизонтальном стэке находятся в одной поляризации, по получаем небольшой выигрыш в усилении. Для того чтобы получить круговую поляризацию, антенны в стэке должны быть повернуты на 90 градусов одна относительно другой. И опять же фазосдвигающая цепь. Я даже думал одно время с земли веревочками дергать плечи самодельного пантографа, чтобы поворачивать одну антенну относительно другой с земли на рабочей высоте. То есть получать когда выигрыш в усилении, а когда круговую поляризацию. Но конструкция получалась неуклюжая и тяжелая и в конце концов я от этой идеи отказался.  Просто потому что выяснилось, что для проведения желаемых связей в большинстве случаев суммирование сигналов с двух антенн оказалось достаточным.  

  Теперь почему стэки из двух антенн. Опять же по логике необходимо и достаточно. Для изменения поляризации нужны две антенны.  И не больше. А при сложении сигналов в стэке более чем двух антенн прирост усиления получается незначительный. Поэтому минимальная потребность одновременно есть и достаточная. Лучше сконцентрировать ресурсы для реализации вращения антенн в двух плоскостях. Сейчас по обоим осям управление осуществляется поворотным устройством Yaesu G5500 с помощью контроллеров  соответствующих программ: или Орбитрон или Virgo service.  Я могу это делать даже дистанционно.  Есть даже видео.

   Одно время я интересовался EME, и даже провел две связи. Конечно же за счет антенн корреспондентов, а не моих. Для таких уровней энергетики двух антенн в стэке очевидно недостаточно. И это оказалось так сложно, что делать отдельные антенны для EME я не стал.  Как обычно: текучка заела. Вокруг так много интересного ...

Вечер воскресенья

 Властитель моего ума в юности пел когда-то:

К нам можно даже с семьями, с друзьями и знакомыми 

Мы славно тут разместимся, и скажете потом, 

Что бог, мол, с ними, с генами, бог с ними, с хромосомами, 

Мы славно поработали и славно отдохнём!

Слава богу открыли дорогу на Днепр. Она никакая, но у меня "Волга" - машина председателей колхозов - ей такая дорога нипочем.  Днепр течет как и раньше. Только похоже хищника не стало - самое время бы жереху, судаку и щуке бить по воде хвостом, ан нет. Тишина.  Вода - зеркало, ни всплеска...  Товарищи военные наверное умеют обращаться с сетями :-)  Там, за островом, уже Белоруссия. Оттуда по прежнему каждый вечер летит.

Погода жаркая, искупаться в прохладной водичке - залюбки. Жена и внучка сначала. А вдруг вода очень холодная? :-)

Пару часов на свежем воздухе и появляется аппетит, даже при плохом настроении. Вообще то я не против и по пивку, но за рулем. Дома догоню.

А так, отдых удался. Не так как раньше, без большой компании, но и так хорошо. Благодарен судьбе за каждый день..

А тем временем на QO100 ...

 

Пока я двигал граблями, эфир живет своей жизнью. На выходных на спутниковых каналах народа добавилось. На геостационарном в одном пакете FT8 Бразилия, Сингапур, Казахстан ну и, конечно, Европа. Много Европы. Очень примечательный спутник. Для того чтобы стать там своим я и морщу ум и двигаю руками...

Кстати, достаточно много станций работают телеграфом. В лидерах бразильцы, немцы, итальянцы и украинцы :-) Ну, по крайней мере мне так показалось.  Уровни телеграфных сигналов с SNR от 20 до 42 дБ! В FT8 полный интернационал, примерный паритет.  В отличие от диапазона 6 метров тут жизнь бьёт ключом.

Продолжаю принимать АМСАТ новости прямо с орбиты. Интересно все. Жалко  что синхронизация всё-таки срывается. Ну недостаточно стабильный пока у меня гетеродин. Но я над этим работаю.

День ножовки

   По утрам каждый доморощенный конструктор с ужасом думает о том дне, когда глядя на лист и карандаш придется брать в руки дрель и ножовку и материализовывать свои конструкторские ухищрения в жизнь. Сегодня пришел такой день. На протяжении нескольких дней я обдумывал как лучше выполнить узел (или все устройство) двух усилителей для Адалм Плуто и TXCO подставки вместо никакой внутри Плуто.  Сегодня откладывать уже нельзя: новых идей нет, старые продуманы. Жалко что я не октопус. И как у саламандры две новых руки не вырастет. Теми же ручками что рисовали схему, придется пилить, строгать, сверлить. А с этим у меня не очень...

 Есть сомнения что  руки правильные, но за меня этого никто не сделает. Если отверстия окажутся не по месту, а срезы кривые - фотографию завершенной работы выкладывать будет нельзя... :-)  Паять буду тоже, но наверное уже не сегодня. Потому что на улице +33 и мои девчата просятся на речку.  Часов до 4-х думаю с механикой успею, а потом работа таксистом.

Под солнышком работается весело и за полчаса платы стали на место и дырочки в корпусе для разъёмов попали почти точно. Совсем чуть-чуть криво. :-) Я утешаю себя тем, что это задняя стенка :-) Главное что кросс-плата легла как надо и осталось только нанизывать на неё сервисные девайсы.