Kan man ha en satellite finder till något annat bruk?

 Kan man ha en "satellite finder" till något annan funktion?

Det finns många s.k satellite trackers på begagnad marknaden, även lågprisprylar inte minst.

Innehållet varierar en hel del, från enkel analog signalmätare till digitaliserad mätare med flera funktioner.

Denna varianten har två funktioner, att visa analog signalstyrka och samtidigt avge en ton som är proportionerlig med signalstyrkan, dvs. man kan ställa in sin parabol med styrkan på tonen som avges ur lådan

Denna pryl ansluts efter LNB nedkonvertern och mäter styrkan på LNB IF utsignaler mellan 950 och 2300MHz. Den drivs av DC spänningen (13-18V) som satellitmottagaren ger via koaxkabeln.

Man ansluter satellitmottagaren som ger +18V via koaxen, grunkan piper till och lampan tänds

Ökar signalen lite så visar signalmätaren värde "1" och piptonen startar
"dB"Potentiometern  kan användas om insignalen är mycket  kraftigt och man kan då dämpa utslaget på analoga mätaren och tongeneratorn

Referensläget utan insignal är att man först ställer in potentiometern så analoga visaren står på "1" på skalan

Enligt tillverkaren ska denna "finder" fungera mellan 950 och 2300MHz
känsligheten vid signalnivå "1" och en hörbar ton (med svag) ligger runt -46dBm
med nuvarande inställning av potentiometrar

Jamen det var kul, den gamla surplusmätaren fungerar fortfarande och verkar relativt känslig på 900MHz

Har inget behov av denna mätare som satellit finder, använder SDR mottagare och mjukvara med signalvärdesvisning och spektrumdisplay på dessa frekvenserna om man vill ha en mätutrustning

Så - kan man använda denna pryl till nåt annat?
måste först plocka isär och glo lite på vad som kan finnas i lådan......

Här ser man kretskortets bestyckning, lite mer prylar än vad jag förväntat mis
till höger syns piezo elementet fastlimmat på baksidan av locket

Trimpotentiometern på kretskortet går att justera genom ett hål i bakstycket och används för att justera känsligheten på op amp kretsen, medurs ökar känsligheten och tvärtom.
Så -46dBm som signalgeneratorn visade kanske kan blir ännu lägre om man skruvar lite här

Börjar på blockchema nivån
Från LNA konktakten finns först en bredbandig RF MMIC , ett RF filter, en RF detektor som driver ett uA visarinstrument samt två op ampar, op amp driver sen piezoelementet som avger tonen

Nästan komplett schema, har missat (inte orkat) rita klart runt op amparna och hur de är kopplade i detalj, men troligen är det en oscillator wienbrygga som alstrar drivsignal till piezo elementet och en transistor fungerar som variabel av/på till piezo elementet och styrs av en op amp.

I RF kretsen syns flera frekvensbestämmande induktanser:

• Dels finns ett filter med tre kondensatorer och en öppen stub L2
• På MMIC DC matning finns en DC choke L1
• Vid respektive koaxkontakt finns en induktans för DC matningen L3 och L4

Identifierade komponenter

Sammanfattat - kan man ha denna grej till nåt annat hamradio releaterat??

Om man vill mäta på sin QO-100 upplänksutrustning så kan man ha den som den är omodifierad.

Dels att maximera sändarantennens plats i parabolens fokuspunkt om man har en signalkälla som instrumentet reagerar på, dvs. använda upplänkssändaren som separat signalkälla och använda instrumentet som mottagare på TX antennen.

Dels för att maximera AZ/EL som instrumentet är tänkt till med LNB ansluten.

Om man vill ha den som mätare för små signaler kan man ändra på de frekvensbestämmande induktanserna (900-2300MHz) och använda denna pryl på mycket lägre frekvenser, allt mellan 50 och 1296 MHz borde vara möjligt med små modifieringar.

Man kan också använda instrumentet att mäta fram och back effekt, dvs. SWR mätare. Om man skaffar en directional coupler och ansluter sig på den avkopplade porten och beroende åt vilken håll man vänder coupler så kan man mäta åt två håll och på så sätt justera dels SWR och dels uteffekt.

Kanske har man en extra dämpsats mellan avkopplade port och instrumentet  -lite beroende på vilken RF effekt som används.

MMIC i instrumentet har högt brustal så den lämpar sig inte som preamp/LNA - snarare som linjeförstärkare och då få runt 17dB mer signal på nuvarande frekvensern.

Om man använder den som linjeförstärkare och ansluter en mätantenn så har man en fältstyrkemätare och kan på så sätt justera sändarantenner.

Anpassa den för vanliga hamfrekvenser:

Denna mätare innehåller en RF MMIC med  över +23dB gain enligt databladet vilket i sig gör denna pryl mer användbar.

Tillverkaren av denna Satellite Finder anger att gain är 17dB i denna krets upp till 2.3GHz.

I data bladet för uPC2709T hittar man en kretslösning som skulle fungera från 10-tals MHz och upp till 2GHz, man skär bort den lilla striplineinduktansen L1 och sätter dit en 300nH induktans samt byter in och utgångskondensatorerna till 1000pF.

Samma funktion men nu i en koppling som klarar långt lägre frekvenser än 950MHz.

Vid detektorschottkydioderna sitter ett open stub filter L2, som man kan ta bort helt, sätt dit 0ohm motstånd, skär bort stub L2, ta bort konding till jord på stripline.

Nu har man en fältstyrkemätare om man sätter dit en liten antenn

Eller så har man en effektmätare om man sätter en dämpsats före MMIC

Om man har en directional coupler kan man ansluta denna moj och även mäta SWR eller PWR på små signaler.

Vill man ha nåt att mäta med på 2.4GHz finns -10, -20- 30dB direktionella kopplare ytmonterade t.ex 1A1306-10 eller likande men då får man behålla orginalkretsen som den är eftersom den borde funka på 2.4G. Nu har man en 2.4GHz power och SWR mätare.

Några exempel på anpassad funktion

Riktvärdet är att mata MMIC med under +10dBm (10mW), som är absolute MAX power input enligt databladet, har man mer effekt än så ansluts en extern dämpsats.

Angånde DC matning, antingen tar man bort L3 och L4 helt och matar separat med egen DC kontakt, eller så gör man en s.k bias tee koppling med en mycket större induktans och avkopplingskondensator.

Koaxkontakterna kan bytas ut till nåt man har, BNC eller SMA?

Piezo elementet har en jämrans genomträngande ljudnivå och där sätter man gärna en av/på knapp

Blogg från Avdelningen för Värdelöst vetande - AFVV

;)

122GHz portable station - yet more improvements

Har tagit lite genvägar när det gäller matare till parabolen som används för 122GHz portabelstationen

Så dax att ta tag i matarproblematiken....

Min genväg var att använda ett matarhorn som är avsett för direktförbindelse, dvs har högt gain och förmodligen en rätt smal lob

Tanken nu är att använda en för parabolen avsedd matare, en offsetmatare eftersom  parabolen är sådan

Förhoppningen är att effektiviteten i antennen (parabolen) ökar med en bättre matare

Steg 1

Är att sätta lite aluminiumrundstav i svarven, staven reduceras till den första grova dimensionen

Steg 2

Är att göra vågledaren, 1.8mm diameter, görs i två steg med olika borrdiametrar

Slutdimeter 1.8mm  -passar för 122GHz

Steg 3

Är att sätta de slutliga ytterdiametrarna på mataren 4.0mm respektive 7mm

Använder ett aluminiumskär och ett roterande mothåll

Resultatet syns nedan

Skillnaden mellan horn och offsetmatare syns tydligt :)

Vid inköp av 122GHz transciever så kunde man beställa ett litet horn, i detta fallet använder jag iställer ett horn framtaget för offsetparabol med lite större apertur (3.8mm) än den medföljande chaparralmataren med 2.0mm apertur

Den medföljande kavitet som sitter över radarchippet TRA120 passar direkt med offset matarhornet eftersom jag använder samma diameter på halsen i kaviteten 3.95mm ID och 4.0mm OD

Nästa steg är att först sätta en referensmätsträcka med hornmataren till parabol 

och

sen byta till denna modellen - och förhoppningen :) är att man kan se ett resultat

dvs

Mer effektivitet i antennen

Lite om chaparral, scalar feed

En amerikansk radioamatör och professor på Stanford kom på denna uppfinning, nån gång på 70 talet och gjorde LNB matarhorn med dessa karaktäristika ringarna runt matarhornet, han startade ett företag som hette chaparral communication. Man hittar dessa ringar på nästan alla LNB LNC produkter från förr och även idag.

Ett matarhorn har runt sin öppning ett antal problem då den raka tunna kanten skapar dessa problem.

Med en eller flera ringar runt mataröppningen löser man dessa problem, och fördelen blir att E och H planen blir mer symmetriska dvs. loben blir rundare/symmetrisk samt att sidoloberna minskas. Resultatet blir en mer effektiv antenn då man får möjlighet att dimensionera ett matarhorn som ger mer energi inom parabolreflektorns kanter och utanför kanterna finns mycket lägre energi kvar.

Korta ordalag - dessa ringar formar om strålningsdiagrammet runt matarhornets öppning/apertur till det bättre ;)

Scalar feed till vänster - mitt hembygge till höger

Med 3 ringar ändras loben ytterligare då den blir lite bredare och ger därmed mer energi till parabolens yttre ytor och med det så borde antenneffektiviteten blir lite bättre än med 2 ringar.

Mekanismen är att dessa ringar är kortslutna kvartsvågs stubbar och terminerar strömmar runt öppningen på mataren, vilket leder till de fördelar med omformning och utjämning av E och H planen.

I min nya matare, en matare för offset parabol, dual mode matare borde nästa steg vara att addera dessa ringarna runt mataröppningen - och få en bättre lösning.

Problemet är dimensionerna - jag har inte fått ordning på mekaniken att tillverka kvartvågssubbarna eftersom dimensionerna är små, en våglängd på 122GHz är 2.49mm, en kvartsvåg är 0.61mm.

Om jag får ordning på svarvskär och kan göra ett 0.6mm brett spårskär blir det nog till att göra en till dual mode matare som har lite större yttre diameter runt öppningen och då kunna ha två eller tre ringar.

TRA120 chippets inbyggda RX och TX patchantenner offset

Tillverkaren anger att dessa antenner sitter i kapsel men en offset, dvs. för maximal effektivitet borde en matare flyttas nån mm när man växlar mellan RX och TX - det finns exempel på radioamatörer som redan löst detta mekaniskt.

I min matare sitter vågledarhålet (1.8mm) lite offset i själva aluminiummaterialet. dvs. inte centrerat i rundstaven, som sticks in i den kavitet som täcker TRA120 kapseln med antennerna.

Enligt rekommendation så ska man trimma in för maximal signal genom att flytta matarhornet in/ut i kaviteten och sen fixera den med en skruv. optimalt är runt 1.2-1.4mm från kavitetens kammarvägg enligt andra som provat.

Det jag provade nu var att även vrida på min nya matare med offset vågledare - och det syns en skillnad!.  Jag prioriterade bäst RX egenskaper, och därmed troligen sämsta TX egenskaper.

Min tanke var att eftersom TRA120 ger en hel del uteffekt kan jag offra lite av uteffekten och istället ha bättre RX prestanda.

uW portable station with tripod azimuth indicator - do it yourself project

Skaffa azimuth 0 - 360 graders skala på stativen för mikrovågs aktivteter

För att hitta väderstreck när man är ute som portabel radiostation har en syftkompass använts.

Ofta hittar man en bra norr indikering men lika ofta misslyckas man eftersom det kan ligga kablar i marken under stativet och nålen på kompassen vill inte bestämma sig riktigt var norr finns.....då får man flytta stativet och prova igen.

När man väl har bestämt 0/360/Norr så är det enklast om varje stativ med parabolantenner för mikrovåg har en egen azimuthskala som i början av radioaktiviteten ställs in i känd riktning t.ex Norr. Sen blir det lite enklare att hitta en önskad riktning utan att behöva leta med syftkompassen för varje ny rikting och motstation.

Här har en justerbar referensindikering tillverkats för att lösa behovet!

Först skaffar man en kompassros, dessa är självhäftande plastdekaler

Den yttre skalringen är avtagbar 

Maströret är vridbart i denna punkten, undre delen sitter fast i stativ/tripod, övre delen vrid med parabolantennen.
Båda fästen är vridbara och låsbara så man kan kalibrera mot norr på ett enkelt sätt, låses med vreded på baksidan.

Lätt att läsa av
Stav av konstruktionsplast och aluminiumplåt har används att tillverka dessa delarna av.
Indikeringen i röd sprayfärg är en bit stål som svarvats och gängats.

För det lilla stativet som egentligen är ett stålstativ för kamerabruk gjordes en liknande azimuth indikering

Avläsning sker mot strecket, skalan sitter fast på stativet
här ser man att yttre skaldelen på dekalen är borta för att få en mindre diameter på skalan

Rundstång och plåt i aluminium har bearbetats som hållare för dekalen
Skalan låses med insexskruv till överdelen av kamerahållaren som sitter i sin kulled
De stora plattan ovanpå vrides till önskad riktning mha. svarta strecket.

Även elevering går att hitta med en vanlig bubbla

Vill man ha en kontinuerlig kompassindikering så är GPS kompass med två antenner överlägsen på alla sätt, men den lösningen kräver en hel del plats då GPS antennerna ska separeras ett par meter emellan.

Sen ska man ha en indikering, dvs. en embedded manick med tillhörande display. Har man parabol lober som är under graden är GPS lösningen helt outstanding.