Схема. Питание. ТВ усилитель. Подключение RTL SDR.

Антенны GPS и ТВ диполь при приеме сигналов спутников.

Прием спутников. Частоты МГц. Активные антенны. Конструкция.

Итак, пришло время свести все данные (методы, способы и особенности) приема сигналов спутников InMarSat - воедино ... Ввиду малой мощности силы сигналов спутниковых радиопередач - требуются антенны направленного приема ... По этой же причине - не подойдут антенны круговой направленности, с равномерно размазанным (по кругу) коэффициентом усиления (и, особенно - без использования антенного ВЧ усилителя) ... Из направленных антенн наиболее работоспособным результатом обладают патч-антенны со встроенным LNA малошумящим усилителем ... Прием передач спутника InMarSat происходит на частотах от 1545 до 1547 МГц ... Неважно, какое из предложенных ПО - будет использовано - все варианты вполне работоспособные ... Тип фазовой модуляции - накладывает определенные особенности на конструкции антенн ...

Хотелось бы остановиться на паре моментов - поподробнее ... Сначала - нужно вспомнить простые случаи приема спутниковых сигналов линейной поляризации V или H - на антенну многоэлементные крестообразные диполи с фазовым сдвигом ... Зачем так сделано и что этим достигается ? ... В космосе, спутники - могут постоянно крутится, изменяя поляризацию передачи с горизонтальной на вертикальную, и - обратно ... Чтобы не вращать антенну без передышки (в большинстве случаев - не попадая в такт с поляризацией) - вращение, которой, в этом случае - практически невозможно предсказать ... Для этого и было придумано заведомо повернуть одну из потенциальных приемных сторон (одну из пар диполей) - на 90 градусов, тем самым обеспечив одновременный прием горизонтальной и вертикальной поляризации - на одну антенну, без необходимости ее принудительного вращения вокруг своей оси - для соответствия требуемой поляризации ... В этом случае - проблема решается фазовым сдвигом 90 градусов, одних вибраторов диполя - относительно других ... Однако - позиционирование антенны по оси направления на спутник, то есть - обеспечение направленности для приема радио сигнала слабо / мощного передатчика спутника - и в этом случае, также - не отменяется ...

Теперь, что касается патч-антенны - прием фазового сигнала в плоскости ... Один из главных вопросов и подтверждения правдоподобности конструкции patch антенны - это смещение точки вывода выходного сигнала (подключение кабеля) - от центра пересечения диагоналей квадрата ... Зачем так сделано и что этим достигается ? ... Если посмотреть на рисунок, то становится понятно, что спиральная RHCP / LHCP антенна, трансформированная на плоскость - имеет всего одну точку вывода энергетического потенциала, смещенную от центра ...

Как происходит фазовый прием в плоскости.

Думаю, что подобная конструкция спиральной спутниковой антенны - появилась после попытки приладить (приспособить) к ней - плоский / тарельчатый экран - отражатель : для увеличения чувствительности и получения узконаправленного луча диаграммы направленности ... На картинке показано, как спиральная антенна трансформируется (накладывается) на плоскость ... Два срезанных угла на плоскости (показаны пунктирной линией) - якобы должны обеспечить фазовращение принимаемого сигнала ... Смещение точки активного подключения фидера (антенного кабеля) от центра пересечения диагоналей - думаю, что должно совпадать с диаметром навивки спиральной антенны и, соответственно - одним из выводов антенной пружины ...

Нужно более внимательно поработать над размерами обоих антенн, но уже прямо сейчас предполагаю, что многое - совпадет, именно в тех пропорциях, что уже имеют место быть предложены ... Кстати - патч антенна, обозванная в Википедии мало / направленной - является таковой, только при одинаковых геометрических размерах активного диполя (квадрата) и отражателя (экрана) ... Как только размер экрана начинает превышать (преобладать) над активным элементом - патч антенна сразу становится узко направленной ... Да, и самое главное ... Если, в пределах зоны действия антенны / RTL-SDR приемника может оказаться Wi-Fi передатчик - лучше его выключить для предотвращения загрязнения радиоэфира высокочастотными всплесками спектра Вай Фай роутера ...

Отлично ... Самое время - перейти к проверке простейшего диполя / антенны, настроенной на прием спутника ИнМарСат из проволочных элементов, смонтированных на ТВ антенном усилителе SWA 6000, в свое время прошедшем испытания в диапазоне приема аналогового МВ / ДМВ телевидения ... Для достижения испытаний готовой конструкции необычной антенной системы - пришлось дождаться и убить два очередных выходных, так как вопрос приема стационарных спутников сильно зацепил меня и требовал достоверных ответов о возможности или невозможности такого типа приема ... В свободное, от основной работы, время - была сконструирована комбинированная спутниковая антенная система (показано на фото ниже) которая и явилась прототипом для экспериментов ...

Спутниковая приемная антенная система TV - GPS antenna.

Спутниковая приемная антенная система состоит из GPS антенны со встроенным усилителем и магнитным креплением к отражателю / экрану - выше и, ниже - стандартного TV диполя (усы), припаянных прямо на ТВ усилитель SWA-6000 ... Питание ТВ антенны смонтировано на разъемах и доустанавливается, как - врезка в антенный кабель (как эта схема примерно реализована при подключении бытовых телевизоров с активной антенной) ... Структурная схема соединений ТВ и GPS антенны - показана на картинке ... Кстати, в этот раз я решил протестировать сборку на разъемах штекер BNC с клеммной колодкой, небольшую партию, которых - купил в ПромЭлектронике ... Может быть - потому-что марка производителя No Name (без имени) и хотя качество, на вид - приемлемое, мне показалось, что контачат они - как-то не очень, хотя и не распадаются (надежно и легко фиксируются) ...

Структурная схема подключения RTL SDR к антеннам TV и GPS - 1,5 ГГц.

Итак, в первую очередь протестирована сборка : ТВ антенна диполь с усилителем SWA-6000 ... Следует отметить, что в первой версии сборки - усы / диполи были припаяны по краям - стандартным местам крепления на плате ТВ усилителя ... Тестирование сигналов начинается без антенного кабеля, чтобы показать, что - никаких сигналов не присутствует собственно в приемном тракте RTL SDR ...

Подключение RTL SDR - на частоте 1546 МГц никаких сигналов не присутствует.

Однако, подключение RTL SDR к антенному кабелю ТВ усилителя диполя (без подачи питания) - начинает генерировать какие-то радио помехи, которые могут быть приняты за полезный сигнал передатчиков спутниковых станций, но это - не так ...

Подключение RTL SDR к антенному кабелю ТВ усилителя диполя.

И, наконец - подача питания на ТВ усилитель, по идее - должна отобразиться на водопаде дисплея экрана программы SDRSharp - какими либо изменениями ... Но, эти наблюдения - не фиксируются должным образом ... Хотя и, пики сигналов, немного подросли, общий шумовой фон - так и остается на уровне -35 дБ ... В это время, положение антенны - я пытался выставить по компасу, но значительные и непонятные колебания стрелки - не позволили мне удостовериться в правильности ориентирования ТВ диполя в правильном направлении ...

Подача питания на ТВ усилитель, как ожидается - не увеличивает общий радио шум -35 дБ.

Как и следовало ожидать - никаких полезных сигналов найдено не было ... Не делая преждевременных выводов о тех или иных неисправностях - я вспомнил о совете при изготовлении самодельного диполя : оставить расстояние между вибраторами - пару / несколько миллиметров ... Текущий зазор составлял около 20 мм (навскидку) - поэтому конструкцию пришлось переделать и перетестировать ... На фото (выше) - представлен именно второй вариант сборки ... Теперь ориентирование антенны я выполнял по Полярной звезде, благо : морозная ночь и чистое звездное небо - позволяли сделать это легко и с достаточной точностью ...

ТВ усилитель антенны диполь с уменьшенным зазором между вибраторами.

Действительно, сигналов паразитных помех, на первый взгляд - стало значительно меньше, но это могло быть и следствием плохого контакта в переходных разъемах (опасения, о которых упомянуто ранее) ... В любом случае, оставшиеся пики - это все равно бесполезные сигналы ... Чем понравилась именно эта конструкция антенны, так - тем, что не требуется точная угловая настройка по высоте ... Но в общем и целом, результат этой антенны - практически нулевой ... Для проверки RTL SDR выбран Sample Rate, равный 1024, что позволяет, на водопаде, перекрывать диапазон - от 1545,6 МГц до 1546,4 МГц ...

Хорошо ... Пришло время протестировать GPS антенну ... И в этом месте я совершил непоправимый косяк, который не позволяет уверенно судить о чистоте эксперимента по приему сигналов спутникового радио ... А, именно : при переключении антенн - я забыл отключить питание 12 вольт и подсоединил кабель к GPS антенне с базовым питанием 5 вольт ... Хотя, оплошность, была быстро обнаружена - нет никакой гарантии, что внутренние элементы схемы активной GPS антенны не были повреждены ... Первый скриншот - подключение радио кабеля к GPS антенне без подачи встроенного RTL SDR питания Bias Tee ...

Подключение GPS антенны к RTL SDR без подачи питания Bias Tee.

Затем, при помощи утилиты RTL_BIAST.exe - внутреннее питание было подано в радиокабель и уровень шумов ожидаемо поднялся с -35 дБ до -20 дБ, что косвенно может указывать на исправность антенны, а по факту - никаких полезных сигналов не наблюдается ... Так как GPS антенна - была единственная, то вопрос о ее исправности - повис в воздухе и требует повторного тестирования ...

Подключение активной GPS антенны к RTL SDR с подачей питания Bias Tee 4,5в.

Конечно я планировал использовать экран - квадрат, по размеру диполя (с длиной стороны около 194 мм) - но не захотел шуметь посреди ночи и приспособил внеразмерный отрезок жести, заранее изготовленный из банки от очистителя тормозов, который удачно сочетается с большинством разнообразных самодельных конструкций, требующих наличия металлических частей из тонкого листового железа ... Однако, даже с экраном, первые внятные полезные сигналы были получены только на частоте 1200 МГц ... Причем (!!!) - с выключенным питанием Bias Tee РТЛ СДР ... Нонсенс, однако ...

RTL SDR с активной GPS антенной - прием на 1200 МГц без питания.

Принимаемый сигнал, на водопаде чуть левее 1200 МГц - не может быть обычной помехой ... Он похож на радио маяк - но с нарушенным отношением длительности тире и точек азбуки Морзе, а также дифференцированный по времени : ... Пии-Пик ... Пии-Пии-Пик ... Какие-то переменные опорные импульсы ... Может от внутренних цепей ноутбука ? - потому-что отключение Wi-Fi передатчика домашней сети не показало никакого снижения уровня видимых помех ... При этом, подача питания на активную GPS антенну - снижало уровень прочих помех, явно выделяя равноудаленные всплески импульсов ...

RTL SDR с активной GPS антенной, частота 1200 МГц, форма сигнала при подаче питания.

Я попытался проверить стандартные частоты GPS передатчиков, это : 1248 МГц и 1575,42 МГц - но ничего внятного, там - тоже не обнаружил ... Пробовал отключать регулировки АРУ и понижать чувствительность, игрался с выборкой Sample Rate - но так ничего толком и не добился ... Неисправность GPS антенны, или наличие экрана, или собственная проблема RTL-SDR при приеме СВЧ частот - непонятно ... Одно можно сказать абсолютно точно : подключение к антенне радио кабеля - начинает отображать на водопаде SDRSharp какие-то сигнало / образные помехи, которые наводятся в приемном тракте RTL SDR ...

Можно заняться изготовлением патч антенны, результаты тестирования, которой - показывали рабочие результаты, но без специального малошумящего антенного усилителя - эта работа кажется мне мало / бесперспективной ... А может быть, сигналы спутников морской радио информации, как и погодные факсы - просто физически не могут быть приняты в моем месте дислокации - сухопутно / горном регионе и стоит обратить внимание на другие виды связи и типы спутников ? ))) ...

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, новости и новые страницы.

... | ... ТехСтоп Екб ... | ... Главное меню ... | ... Быстрый поиск ... | ...


© techstop-ekb.ru, 2016++, 2021.