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

Příprava a test zařízení pro 47 GHz EME

Datum: 13. 7. 2020 (Od:OK1DFC)

Příprava a test zařízení pro 47 GHz EME
TRV 47 GHz v parabole

 

 

Dnes jsem konečně po 6ti měsících práce dokončil 1. verzi TRV pro EME v pásmu 47 GHz a v noci z neděle na pondělí mohl provést jeho RX test. TX test si ještě počká, 10W SSPA není úplně nejlevnější záležitostí a stávajících 130mW nestačí :-). Několik informací a postřehů v pokračování.

Když jsem dokončil zařízení pro pásmo 24 GHz, udělal první EME spojení a realizoval EME expedice 4U1ITU a SP0VHF, myslel jsem, že je to poslední pásmo, které chci na EME zkusit. Trvalo to celkem asi rok, kdy ve mě hlodal červík zvědavosti, jak by to bylo s pásmem 47 GHz. Začal jsem pročítat informace o zařízeních a po setkání s Manfredem DL7YC a dlouhém rozhovoru na toto téma, jsem se rozhodnul udělat alepoň RX pokusy. To jsem ještě nevěděl, že vlastně, již po několikáté, začnu znova úplně od začátku. Vše bylo nové a přineslo to změny i do stávajícího anténního systému.

Zařízení: Jako zařízení jsem použil již dnes klasiku, transvertor od DB6NT a programovatelný oscilátor, který je zavěšen na dvojitě teplotně stabilizovaném TCXO 10 MHz. Zařízení dává 70mW výkonu a šumové číslo je 5dB N/F. Abych měl možnost se zařízením a jeho konstrukcí pracovat, a také proto, že pokusy na tomto pásmu mohou být činěny jen za příznivého počasí, zvolil jsem konstrukci „prkénko na maso“. To je jedna Al deska 6mm silná o rozměrech 500×600mm. Tato deska je umístěna do ohniska paraboly a na ní se nacházejí všechny části zařízení. Konstrukce je dobře vidět na obrázcích 1, 2 a 3.
 

Parabola a směrování: To je samostatná kapitola a asi na mnohem delší povídání. Omezím se jen na informaci, že díky vyzařovacímu úhlu offsetové paraboly o průměru 2,4m = 0,18°, se Slunce nejeví již jenom jako bod, ale dá se po něm přejet tak, že to vypadá jako když anténa nesměruje. Slunce je již dost široký objekt. V obrázcích je i hot spot slunce od EA3HMJ s dílky v měřítku 0,15°, takže je vidět, jak je Slunce na tomto pásmu již široké. Další věcí je, že pokud bude anténa opravdu špičková, to je že bude geometricky odpovídat pásmu 47 GHz, měla by mít teoretický zisk 60,8dBi při šířce svazku 0,18°. Podle výpočtu dle VK3UM bych měl mít tedy šum Slunce 12,24dB a ne 7,7dB a Měsíc 2,3dB a ne 0,77dB jak jsem naměřil já. V čem je tedy problém. Jednoznačně ve tvarové přesnosti sklolaminátového zrcadla, které má v sobě integrované pletivo 1,5×1,5mm. Pokud si spočítate vlnovou délku pro 47 GHz, je to 6mm, lambda/4 je 1,5mm a jsme u problému. Zrcadlo by bylo potřeba vylepit hlinikovou fólií. To jsem nechtěl dělat a tak jsem sháněl tak dlouho, až jsem pořídil offsetovou parabolu 2,6m z jednoho kusu, hliníkovou, z materiálu tloušťky 5mm. Je kalibrovaná pro 27 GHz, takže si myslím že výsledky s touto anténou budou mnohem lepší. Prodal jsem tedy stávající anténu a koupil tuto novou a začal budovat i nový stožár, otáčení a naklápění abych se vešel do tolerance 0,01°. Takže zase vše od začátku HIHI. Kolikátý EME systém to již je, ani nepočítám :-) Předpoklad uvedení nové paraboly do provozu je září, abych na podzim, až budou podmínky na EME v tomto pásmu, mohl již zařízení otestovat pro příjem signálu via Moon.
 

VLNA: Předzesilovač jsem neřešil, na bondování čipu 1,5×2,5mm nemám možnosti a tak pomohli přátelé v Japonsku. Můj LNA pro 47 GHz má 2,4dB N/F a 24dB zisku. detaily na mém webu, pokud chcete vidět více detailů, včetně chlazení Peltierovým článkem.
 

Ozařovače: Zde jsem zústal u klasiky pro offsetové paraboly s designem W2IMU. Jen jsem ještě požádal o pomoc Mirka OK2AQ, zdali by mi mohl simulovat pro daný feed vyzařovací diagram, abch věděl jak to s parabolou sedí a zda není potřeba ještě dodělat límec. Opět je vše k vidění na mém webu.
 

SSPA: To je běh na dlouhou trať, předpoklad je 10W RF out, ale více napíšu až se trochu posunu dopředu.

RX/TX přepínač: Existují WR22 vlnovodné přepínače, jejich cena ale začíná na bleším trhu na 1000 USD a od výrobce o ceně ani nemluvím, aby jste nemysleli že jsem se díval na katalog automobilů. Rozhodnul jsem se tedy vyřešit přepínání mechanickou cestou a bez útlumu. WR22 přepínač s příslušnými vlnovody vnese 0,5dB útlum a je zase problém s N/F předzesilovače. Co pracně vyrobíte, v přívodu signálu ztratíte. Pokud chcete vidět jak to funguje, tak na YouTube je malé video.
 

Výsledky měření 13.07.2020

Moon noise = 0,77dB

Sun noise = 7,7dB

VLNA N/F = 2,4dB – 24dB gain

Podmínky při měření šumu Měsíce – Jasno, elevace 25°- Teplota +8°C – Vlhkost vzduchu 46%

Podmínky při měření šumu Slunce – Jasno, elevace 25°- Teplota +14°C – Vlhkost vzduchu 53%

Informace o podmínkách při měření jsme se dohdnuli používat proto, jelikož vliv vlhkosti a atmosféry je značný a bylo nutno doložit informaci o těchto hodnotách. Jinak má naměřená hodnota, velmi malou vypovídací hodnotu. Jiné parametry naměříme při teplotě –10°C a vlhkosti 15% než při podmínkách, které jsem měl dnes já. Při těchto pokusech jsem zatím nepoužil Peltierův článek pro chlazení VLNA, který teplotu VLNA sníží o 20°C a vylepši tak N/F parametr VLNA.

Detaily k jednotlivým obrázkům.

Náhodné obrázky z galerií

František OK1CA, Hanka OK1HCW, Martin OK1MCW a sedící Jirka OK2POI

Galerie: Diplomy ARI

Galerie: Seminář 2010

Vašek OK1VVT, Karel OK1JKT, Karel OK1CF, Honza OK1VCO

Galerie: Seminář 2003

Gratulace Honzovi OK1IA

Gratulace Honzovi OK1IA