Freq. Bias Tee. Антенный усилитель. Патч антенна.

...

...

Прием спутника InMarSat. GPS Glonass LNA антенна.

Неудача с первой / предыдущей попыткой приема сигналов спутника InMarSat - не только не отпугнула от дальнейшего продолжения, но и - наставила на путь истинный ...

На фото - самодельные антенны Ground Plane, Dipole и GPS геометрически гнутый квадрат - на которые не удалось принять сигналы спутника InMarSat ... Устройства и изготовление SAT антенн - подробнее было описано в раньше ...

Антенны Ground Plane, Dipole, GPS - на которые не удалось принять сигналы спутника InMarSat.

Эти неудачи побудили обратить внимание на специализированные GPS Глонасс антенны, которые предлагаются (например - на Авито) по весьма скромной цене и с большими заявленными характеристиками ... Даже, самая крутая, многоэлементная антенна - редко достигает предела усиления выше 18 dB, потому-что (в определенный момент) лишние элементы - начинают мешать ее нормальной работе ... Поэтому, усиление малошумящего антенного усилителя LNA Gain 28 + / - 2 dB это, можно сказать - впечатляющий параметр (только, если это - похоже на правду) ...

Я не знаком с термином патч антенна (Active L-Band 1525 - 1637 Patch Antenna Set / Активная патч-антенна для спутникового диапазона L-Band 1525 - 1637 мГц) ... Вот, как описана патч-антенна в Википедии : полосковая антенна - тип слабонаправленной (широко направленной ?) антенны диапазонов УВЧ и СВЧ ...
* Конструкция : излучатель и экран (самая простая - квадратная), изготовление : микрополосковая или печатная технология ...
* Принцип действия : резонансный (прототип пары синфазных параллельных щелевых антенн, разнесенных на небольшое (менее λ / 2) расстояние друг от друга ...
* Поляризация : формируемая (от линейной до круговой) ...
* Ширина полосы пропускания : простейшая = + / - 2,5% от λ ... сложная = + / - 25% от λ ... Угол направленности : увеличение размеров экрана - делает патч-антенну более узконаправленной ... Также (на оба этих параметра) влияет количество излучателей : от одного в простой конструкции, обычно три и - до многоэлементных вариантов изготовления ... И - толщина подложки (расстояние между излучателем и экраном) : с ее увеличением полоса пропускания расширяется (а, также - обратно пропорциональна квадратному корню из эффективной диэлектрической проницаемости материала, из которого она изготовлена) ...
* Коэффициент усиления патч антенны : до 7 - 9 дБ, по грубым оценкам ...
* Подключение радиокабеля : электрически (сквозь экран, со смещением в сторону излучения [не по центру, где пересекаются моды диагоналей ; в квадрате, действующие диполи - стороны]) ; электродинамически (возбуждение через щель) ...

Рекомендованные размеры квадратной патч антенны для самостоятельного изготовления своими руками :
# расстояние между излучателем и экраном (расположение - параллельно ; заполнено диэлектриком) = 0,01 - 0,1 λ ...
# расстояние стороны квадратного излучателя (излучающей и не излучающей сторон) = λ / 2 ... То, есть - уже по этой характеристике предполагается, что патч-антенна имеет некую поляризацию ...
# расстояние сторон экрана = от равно или чуть больше λ / 2 - до λ и более (влияет на диаграмму направленности и габариты антенны) ...

Таким образом, становится понятно, что простейшая патч антенна может быть изготовлена из двух / стороннего фольгированного стеклотекстолита, что уже совсем становится интересно ... Или - из двух, односторонне фольгированных пластин для изготовления печатных плат (если расстояние между элементами больше толщины текстолита, с промежуточным добавлением слоев чистого стеклотекстолита, без фольги) ... (Если его диэлектрическая проницаемость, вообще - позволяет применять его для изготовления антенн такого типа) ... Если рассматривать глубже - принцип действия патч-антенны основан на резонансе моды TM10 в объёме под излучателем ... Термин моды антенны - применяется для СВЧ антенн миллиметровых волн и обозначает антенно / волновые характеристики, указывая на осевое / угловое распространение волн, когда в конструкцию антенн добавляются новые элементы - волноводы, рупоры и т. п. ... Видимо, по которым - радио волны распространяются немного не так, как привыкли радиолюбители, рассматривая штыри, диполи, провода и другие типы широко распространенных антенных систем ... Видимо, для объяснения этих явлений - и пришлось ввести новый научный термин ... Предполагаю, что моды TE, TM (и возможно другие) - определяют все пути распространения радио волн в антенне, ее положение (ориентацию), поляризацию и некоторые другие специфичные характеристики ... Для их глубокого понимания - следует изучать волноводы, технологии полосковых элементов и другие атрибуты СВЧ-техники ...

Но, сейчас - речь не об этом (или - не только об этом) ... Есть еще пара нерешенных вопросов : это - тестирование покупной стандартной GPS / Глонасс антенны со встроенным LNA усилителем и (забегая вперед) - устойчивые радио сигналы от неизвестных источников ... Кстати - многое из выше сказанного - подтверждается практическим обзором ... Я не смог отказать себе в удовольствии распечатать одну из GPS LNA антенн неустановленного названия (из того, что было под руками), чтобы посмотреть, как она устроена и понять, как ее правильно подключать к RTL SDR радио ... Это - высокотехнологичная GPS антенна, профессионально изготовленная ... Толстая, похожая на керамическую - подложка, имеющая малый температурный коэффициент расширения, и соответственно - меньший разброс / уход / дрейф частоты приема ... Напыление экранов серебром ... Двух / транзисторный усилитель с катушками (фильтрами ?), выполненными по микрополосковой печатной технологии ... Прямое сквозное (со смещением) электрическое подключение ... Трудно сказать, на какой рабочий диапазон рассчитана эта антенна, но если принять во внимание ее размеры, то примерно : λ / 10 (1414 мГц) - λ / 8 (1767 мГц) ... Не суть ... Я про то, что за всю эту красоту - просят всего 300 рублей (не включая стоимость доставки) ... А, чтобы изготовить GPS LNA антенну самостоятельно (в таком представлении) - недостаточно быть даже / только радио фанатом ... Я имею ввиду - не обезьянье копирование, а - уникальные индивидуальные расчеты, с многократным тестированием для окончательной доводки ...

Устройство и конструкция GPS антенны с LNA усилителем, неизвестной марки и модели.

Поэтому, недолго раздумывая, просто - заказал похожую антенну (в интернете) и решил испытать ее ... Обратите внимание : антенны, комплектуемые разъемом SMA - без переделки подходят к радио донглу, начиная с версии RTL SDR v3, иначе требуется изготовить адаптер / переходник ... Также (по моему) РТЛ СДР v1 и v2 - не укомплектованы схемой подачи питания на антенный усилитель через разъем для входа / подключения антенны (Bias Tee Switch) ... Изготовляя адаптер переходник - нужно учесть и восполнить пробел - подачей внешнего питания (при необходимости) ...

Покупная GPS Glonass LNA антенна, из широко представленных в интернете.

Характеристики : ... Антенна GPS / Глонасс ... Разъём SMA вилка (папа) ... Выносная антенна для магнитолы, навигатора, маршрутизатора или любого другого устройства с таким разъёмом ... GNSS глонасс ... Рабочая частота 1575.42 - 1602 MHz ... Поляризация RHCP ... Усиление 2 dBi ... VSWR менее 1.5 ... Импеданс 50 Ом (?) ... Максимальное осевое отношение (эллипс) 3 dB ... Усиление малошумящего внутреннего усилителя LNA Gain 28 + / - 2 dB, а картинка его шума менее 1.5 dB (все параметры при LNA VSWR менее 2.0) ... Напряжение питания 2.2 - 5 VDC ... Потребляемый ток менее 15 мА ... Марка соединительного радиокабеля RG174, длина 3000 мм (3 метра) ... Метод установки - адгезия (встроенное магнитное прилипание к металлу на основе магнита или клеить на двух / сторонний скотч к пластиковым поверхностям) ... Диапазон рабочих температур от -40 до +85, при относительной влажности не более 95% ...

Примечание : Standing Wave Ratio, SWR - КСВ / коэффициент стоячей волны, обычно используется в случае отражения ... Напротив, Voltage Standing Wave Ratio, VSWR - КСВН / коэффициент стоячей волны по напряжению - определяется как отношение максимального напряжения к минимальному - в диаграмме стоячей волны, по длине структуры линии передачи ... Это значение измеряется от 1 до (плюс) бесконечности и всегда положительно ... При отсутствии специального оборудования для линейного тестирования с прорезями (щелями ?), это определение - сложно использовать (тем более, что концепция напряжения в микроволновой структуре - имеет множество интерпретаций) ...

Первые исследования GPS Глонасс антенны со встроенным усилителем - проводились без привязки к чему либо, а для исследования ее работоспособности, обзорных характеристик и принимаемого диапазона частот радио ... Для того, чтобы встроенный усилитель GPS Глонасс антенны начал работать - на него нужно подать питание ... Эта операция выполняется с помощью специальной утилиты Bias Tee Switch ... Вернее - это стандартный набор файлов управления RTL-SDR из командной строки (convenience_static.lib, libgetopt_static.lib, libusb-1.0.dll, pthreadVC2.dll, rtl_adsb.exe, rtl_biast.exe, rtl_fm.exe, rtl_sdr.exe, rtl_tcp.exe, rtlsdr.dll, rtlsdr.exp, rtlsdr.lib, rtlsdr_static.lib) и два исполняемых сценария / скрипта : bias_tee_off.bat, bias_tee_on.bat ...

Все программы, взаимодействующие с РТЛ СДР - должны быть отключены, чтобы не блокировать доступ к радио донглу ... Открыть папку с файлами утилиты и выполнить нужный командный файл : включение или отключение подачи питания на внешний усилитель через разъем антенного входа RTL SDR донгла по радиокабелю ... Питание не отключается само и его нужно отключать принудительно - повторным запуском файлов утилиты ... Хотя внутренние цепи питания внешнего усилителя - и имеют встроенную защиту - если ее не отключить и подсоединить антенну с короткозамкнутой петлей согласования - то скорее рано, чем поздно наступит повреждение схемотехники USB радио приемника ...

При запуске - сборка файлов находит RTL-SDR v3 приемник, подключенный к USB порту и передает ему команду активировать (деактивировать) подачу питающего напряжения на антенный вход ...

Утилита Bias Tee Switch (сборка файлов) RTL-SDR radio, для подачи питания на внешний антенный усилитель через гнездо антенны.

Если все прошло нормально и антенна работает, то запустив программу SDRSharp и осторожно отключая / подключая GPS Glonass антенну с LNA усилителем - можно будет увидеть изменение уровня шумов / сигналов ... Общий интересующий диапазон 1525 мГц - 1637 мГц ... Диапазон частот спутника InMarSat - DL : 1525 - 1559 MHz, RHCP ... Рекомендованный участок диапазона, для поиска радио сообщений : 1,541 гГц ...

Я не стал ограничиваться указаниями и прогреб все возможные участки радио частот ... Как мне показалось - эта GPS Глонасс антенна с усилителем покрывает участок радиоволн с частотами 1250 мГц - 2500 мГц, и находит достаточно много неидентифицированных радио передач ... Как, ранее, сообщали многие пользователи RTL SDR, на частотах свыше 1500 мГц USB донгл начинает ощутимо греться и железный корпус v3 с повышенной теплоотдачей, приходится очень кстати ...

Тест GPS Glonass LNA антенны, частота 1238 мГц.

Тест GPS Glonass LNA антенны, частота 1440 мГц.

Тест GPS Glonass LNA антенны, частота 1468 мГц.

Тест GPS Glonass LNA антенны, частота 1483 мГц.

Тест GPS Glonass LNA антенны, частота 1498 мГц.

Тест GPS Glonass LNA антенны, частота 1512 мГц.

Тест GPS Glonass LNA антенны, частота 1517 мГц.

Тест GPS Glonass LNA антенны, частота 1524 мГц.

Тест GPS Glonass LNA антенны, частота 1536 мГц.

Тест GPS Glonass LNA антенны, частота 1539 мГц.

Тест GPS Glonass LNA антенны, частота 1544 мГц.

Тест GPS Glonass LNA антенны, частота 1560 мГц.

Тест GPS Glonass LNA антенны, частота 1569 мГц.

Ну и наконец - сигнал на частоте 2 гГц 440 мГц ... Что-то мне подсказывает, что это - ни что иное, как сигнал Wi-Fi от местного роутера, удачно прижившегося в деревне, на фазенде ... Потому-что, сигнал многоканальный, на подходящей частоте и находится достаточно близко к GPS антенне ... Это описание подходит под основные характеристики радиоточки Вай-Фай ...

Тест GPS Glonass LNA антенны, частота 2440 мГц.

Да ... Есть все, кроме искомого - передач спутника InMarSat ... Прикольно ... Повторный, более тщательный анализ показал некие передачи в диапазоне 1541 - 1543 мГц ... Но, они - не поддавались декодированию (возможно шли в другом формате) ...

Несколько проясняет ситуацию общение и советы на форуме RadioScanner - L-диапазон 1500-1700 МГц, прием и декодирование спутников Iridium, Inmarsat, Thuraya, Sarsat, NOAA и других ... В частности, отмечается : ...
- Прием STD-C сообщений и авиа-информации возможен с угла 8 градусов (у меня - около 20) ...
- При тестировании, патч-антенна не захотела работать в квартире, за стеклами окон ... Только стоило выйти на улицу, сигналов - море и все красивые ... Стеклопакет глушит радиоволны ... Знатоки уточняют, что на стекло напыляется тонкий слой железа или алюминия для отражения инфра / красных лучей и поддержки комфорта климата (летом - прохлады, зимой - тепла) ... Могу добавить, что из оптики астрономии - известно напыление металлов на линзы - для их просветления ... Дополнительно - указано, что стекло может поляризовать радио сигнал, но при этом отмечено, что / все равно - хоть что-нибудь, но должно приниматься ... Так оно и есть ...
- Что, касается, неустановленных сигналов радиопередач ... Как, минимум - это спутник Iridium ... Как, максимум - стоит взглянуть на устаревшую таблицу частот спутников, чтобы понять источники радиовещания (кроме выше перечисленных) : Meteosat, GOES, NOAA, MetOp, PRISMA, CAN-X, Cloudsat, Formosat, GOSAT, UNIFORM, BEIJING, S-Net и многие другие, работающие в диапазонах L-band, S-band ...

Что-ж ... Второй аргумент кажется мне - убедительным, тем более, что на окне, еще с советских времен - установлена железная решетка, а вывести антенну на улицу - сложно и потребуется удлинение кабеля, что однозначно вызовет потери полезного сигнала ... Кроме, того - рассматривались вопросы о суммировании сигналов с патч антенн в ФАП решетках, а тем более интереснее - сфазированном соединении антенн со встроенными усилителями ... Анализ материалов статьи показал, что (если мне не изменяет память) при длине волны 21 см - получается, что малогабаритные GPS антенны выполнены в отношении λ / 10 ... Отдельный интерес вызвала мысль поставить активную антенну в фокус параболической тарелки (как ее отрегулировать и направить - это уже отдельная тема) ... А, также, еще раз просмотрев конструкцию диполя и наложив его на EuroSky ТВ усилитель - показалось вероятным : припаять диполи на контактные площадки усов и эта конструкция кажется мне более простой и работоспособной, чем парабола ... Все выводы наталкивают на то, что еще не все потеряно и нужно продолжать копать в этом направлении ...

Октябрь, 2020 ...

...

...

Быстрый поиск по сайту :


Популярное : ...

... | ... Найти ... | ... Радио ... | ... Тюнинг ... | ... Торрент ... | ... Компьютер ... | ... Читать ... | ... Погода ... | ... Идея ... | ... Программы ... | ...

TechStop-Ekb.ru : познавательные развлечения, техника, технологии ... На сайте, для работы и соответствия спецификациям - используются ... Протокол HTTPS шифрования для безопасного соединения с сервером и защиты пользовательских данных ... Антивирус DrWeb для превентивной защиты пользователей от интернет угроз и вирусов ... Ресурс входит в рейтинги Рамблер Топ 100 (познавательно-развлекательные сайты) и Mail Top 100 (авто мото информация) ...

Тех Стоп Екб RU (РФ) официальный сайт, популярные темы, погода, новости, обзоры с картинками, бесплатно, актуально, без регистрации ... Смотреть утром, днем, вечером и ночью - круглосуточно онлайн ...

* Меню раздела *


© techstop-ekb.ru, 2016++, 2020.