CURRENT MOON PHASE
Aurora:status
E-skip 2m:status
E-skip 4m:status
Geomag:status
logo eme
logo mmmonvhf
Logo-GES

Měření úrovně šumu

Datum: 19. 10. 2020 (Od:OK1DFC)

Měření úrovně šumu

 

V praktickém provozu EME a testování různých zařízení, je potřeba měřit šum. Obvykle se jedná o hodnoty úrovně šumu Slunce, Měsíce a nebo Země v porovnání s hodnotou šumu studené oblohy. S větším anténním systémem, je možno měřit také šumy jiných astronomických objektů, například mlhovin. Jaké se nabízejí možnosti v pokračování příspěvku.

K napsání tohoto příspěvku mě přivedlo několik e-mailů s dotazy ohledně měření šumu, které jsem v uplynulé době dostal. Zde je krátký popis.

Měřit úroveň šumu můžeme mnoha způsoby.

Jde to například pomocí nízkofrekvenčního milivoltmetru. Je to jednoduchá cesta a hlavně pokud máte tento měřák na stole, například TESLA BM494, je hotovo hned. NF milivoltmetr si připojíte do sluchátkového výstupu a měříte. Stačí v menu TRXu vypnout AGC a můžete si úroveň šumu změřit. Nevýhodou ale je, že jakmile pohnete ovládáním hlasitosti, změní se výstupní hodnota, takže sledovat např. šum Měsíce během vysílání a příjmu je komplikované. Musíte si také vyrobit nějaké NF rozbočení, abyste během měření mohli i poslouchat. Na změření „kolik“ vám šumí Slunce to, ale stačí.

Druhou variantou je použití přijímače SDR. Mezi EME operátory je velmi populární program SpectraVue, který je ke stažení volně na webu. Přepnutím do módu „Continue“ můžete opět velmi přesně změřit hodnotu, jak vám který objekt šumí. Osobně to používám na přesné měření, například při laborování s pozicí feedu, nebo změnou LNA v přijímací cestě atd.

Jako třetí nejrozšířenější metodou, je použití SPANFI. Je to zkratka z anglického „Simple Precision Automatic Noise Figure Indicator”. Jak takový měřič šumu vypadá, si krátce popíšeme dál. Pokud chcete vidět zařízení, které používám, tak na mojí webové stránce jsou i schémata a destičky.

Proč tedy potřebujeme sledovat například šum Měsíce během provozu? Je to dáno tím, že antény na MW pásmech jsou velmi „ostré“ a tak se může stát, že vlivem mechanických nepřesností instalace systému na Měsíc správně nesměrujete. Při používaných malých výkonech na MW pásmech to může být fatální. Tím že mezi každou vysílací periodou můžeme krátkým pohledem zjistit „zda jsme ve směru“ si ušetříme nervy, proč se nemůžeme dovolat :-). Také nám takový měřič po zapnutí zařízení ukáže, zda vše funguje, jak jsme zvyklí, nebo zda ještě nesměrujeme do stromů, či jiné překážky což se na MW pásmech projevuje právě zvýšenou úrovní šumu. Právě častý provoz na MW pásmech v uplynulém roce mě donutil oprášit moje původní SPANFI z roku 2007 a udělat několik úprav tak, abych ho mohl právě z výše uvedených důvodů používat.

SPANFI:

V mém případě se jedná o krabičku, která obsahuje napájecí zdroj, Desku zesilovače signálu IF 144 nebo 432 MHz, desku detektoru a výstupní dělič napětí pro ručkový mikro ampérmetr, v mém případě 100uA „budíček“.

50 ohmový vstup přes SMA konektor je přiveden na malé koaxiální SMA relé, které vstup měřiče při vysílání přepne do 50 ohmové zátěže. Dále pokračuje do přesného attenuátoru, který je na čelním panelu přepínán v hodnotách –10 a –20dB. To je z důvodu, abych při měření např. šumu Slunce na velké anténě, mohl o tyto hodnoty snížit vstupní úroveň a dále na měření jednotek dB používat jemnou stupnici. Z attenuátoru signály přicházejí do zesilovače. Úroveň zesílení je nastavena na 55–60dB. Použity jsou MMIC ERA3 a přepínané pásmové filtry pro IF 144, nebo 432 MHz. Ze zesilovače je signál veden do detektoru, který je osazen AD8307. Za detektorem je potom destička se 6ti polohovým přepínačem pro měřené rozsahy. Odpory v děličích je potřeba vybrat podle vnitřního odporu budíku tak, aby měřená hodnota odpovídala stupnici. Kalibrace je velmi jednoduchá. Po zapnutí a ověření funkcí destiček, přivedeme na vstup z generátoru signál o úrovni –70dBm. Naladíme pásmové filtry na maximální hodnotu a také odporové děliče za filtrama nastavíme tak, aby úroveň 144 i 432 MHz souhlasila na výstupu zesilovače. Potom nastavíme odporové děliče na výstupní desce a můžeme měřit. Nejedná se o žádnou „raketovou“ techniku a stavba takového zařízení se dá zvládnout za víkend. Schémata a detaily na webu

Přeji příjemnou zábavu při laborování se zařízením a budu se těšit na případné EME pokusy.

Podobná tematika u OK2AQ – VK3NX – DB6NT
 

Náhodné obrázky z galerií

Honza OK1IA, Pavel OK1AIY

Galerie: Seminář 2004

Galerie: Seminář 2004

Seminář 2016-OK1DST-10

Galerie: Seminář 2004

Pokus o EME QSO s OK1KIR při západu měsíce OK1DFC, OK1CA a OK1AGE

Seminář 2016-OK1DST-04