переносное устройство для переориентации спутниковой антенны

[странник]

Азимутальный угол может быть легко изменён и ничто этому не мешает, но свободно изменить угол возвышения можно лишь в том случае, если крепление тальрепа азимутального угла будет на оси верхнего болта крепления зеркала ... и тогда вертикальная и горизонтальная регулировки установки будут независимы.

Они и так независимы.
Дело в том, что, когда я начал снимать диаграммы направленности антенны при разных облучателях, я переделал подставку:
1. Опорные лапы развернул в сторону окна, чтобы они не мешали ходить по комнате и садиться к компьютеру.
2. Рычаг поворота по азимуту прикрепил снизу к подвижному брусу. К этому же бруску снизу прикрутил ось поворота под ближнее ухо тальрепа изменения угла возвышения.



3. Длину рычага сделал такой, чтобы 1 оборот тальрепа соответствовал изменению угла на 0.25*. Крутить удобно по пол оборота или по четверти.
Шаг по углу выходит 0.125* или 0.0625*.
Вертикальное плечо регулировки угла возвышения получилось как определено конструкцией заводского подвеса - 400мм, а шаг по углу "не круглый". Но я в программе для снятия ДН сделал опцию ввода любого шага по углу, так что 0.143* тоже неплохо...



Главное, что после переделки стояка в комнате просторно стало, - как в том анекдоте про козу... ardon:

 

[genrix]

А как решена проблема оставшегося слабого звена Харьковских тарелок, а именно непредсказуемого азимутального перемещения при изменении угла возвышения.
Я вижу, что болт, выполняющий роль горизонтальной оси вращения, оставлен заводской, а т.к. вся установка комнатная и не испытывает ветровых нагрузок, можно было бы рассверлить отверстия, хоть бы до 10мм и вместо болта с резьбой использовать гладкую ось.

 

[странник]

непредсказуемого азимутального перемещения при изменении угла возвышения

Вы знаете, я этой проблемы не замечал. У меня люфтов нет, а одновременно эти два угла я не изменяю. Поворот зеркала за счёт очень малого шага происходит абсолютно плавно и без рывков. Причём я заметил, что максимум качества достигается при выставлении угла с точностью до менее чем четверти оборота (меньше 0.05*)

Ниже показан скриншот моей программы, где вы видите в пределах красного табло окно с цифрами 2000 - это установленное время задержки, в течении которого табло горит красным, уровень сигнала не регистрируется, а я поворачиваю антенну на угол, который прописан в соседнем окошке, в данном случае 0.125*, а тальреп я поворачиваю на пол оборота:



Далее табло гаснет, я антенну не трогаю, а программа при её фиксированном положении берёт 11 отсчётов SNR для набора статистики.
Потом зажигается табло и цикл повторяется, пока измеренная кривая не дойдёт до конца графика.

Далее следует математическая обработка, вычисление тренда, определения максимального значения сигнала и вычисление ширины ДН по уровню -3дБ.
На экран выводится результирующий график, который можно сохранить:

Ниже приведу ещё одну ДН полученную следом за первой, но уже при шаге углов через четверть оборота - 0.0625*.

Как видите, повторяемость результатов за счёт применения статистических методов очень хорошая: 0.01* (0.4%).
По крайней мере, меня вполне устраивает !good!

 

[странник]

Новые диаграммы направленности

.
Усовершенствовал свою программу:
- улучшил точность и стабильность снятия отсчётов параметров сигнала;
- добавил определение ширины ДН по уровню Мin+1dB как оценку углового расстояния между первыми провалами в ДН;
- привёл табло в соответствии с правилами дорожного движения: "красный" - стоим, "зелёный" - идём на следующую угловую позицию

Вот скриншоты во время очередного поворота антенны и обработанная ДН после остановки:



Приведу три подряд снятых ДН для транспондера 12515МГц со спутника Астра 19.2*Е:



Как видите, ширина главного лепестка ДН по уровню -3дБ 1.97*+/- 0.02* и ширина главного лепестка ~3.18* определяются стабильно.

Обратите внимание, что дисперсия кривой ДН после захвата частоты системой PLL значительно меньше, чем там, где захвата частоты нет.

И, наконец, вопрос на засыпку:

Какой диаметр апертуры антенны, ДН которой представлены выше?

Мне интересно ваше мнение !yea!

 

[slav0n]

Красивые ДН. !good!
Лень подсказывает заменить "светофор" и тальреп мотоподвесом

 

[skystar]

если принять Effieciency твоей антенны = 0,67%, то получается "круглый" размер 85 см,
если имеешь только = 60%, то тарелка стоит 90 см,

а вот в случае использования "мАгического" запатентованного облучателя, у которого
якобы КИП достигает . . . 80% ( . :taunt: . :taunt: . ),
для получения такого ртезультата достаточно диаметра апертуры антенны всего 0,78 см

да, кстати, как это ты "посмел" измерять ширину ДН без указания параметров облучателя ? ? :rofl: . :rofl:

ведь она сама по себе в пририде "... вообще НЕ существует ... ", а ты её меряешь,
да еще и с погрешнотью ".. +/- 0.02*...."

если серьезно, прога калсс ! !
- только не пойму, а почему график "вертикальный", ведь софтово вроде легко
все повернуть в более привычный вид

.

 

[rtrew]

странник, а прогу можно :download::download:

 

[странник]

Лень подсказывает заменить "светофор" и тальреп мотоподвесом

Такая мысль близка моей натуре
Причём сделать вместо "светофора" посылку команды "шаг на запад" или "шаг на восток" вроде бы не сложно...
Одна беда - нет у меня мотоподвеса ardon: Надеюсь, пока нет
А будет мотоподвес - обязательно сделаю

если принять Effieciency твоей антенны = 0,67%, то получается "круглый" размер 85 см

Абсолютно верный ответ дал уважаемый skystar для верхних ДН в моём посте !good!
Но вопросец-то с подвохом - на нижних ДН ширина всего 1.97*! Что получается, если в формулку подставить это значение на частоте 12.5ГГц? :taunt:

да, кстати, как это ты "посмел" измерять ширину ДН без указания параметров облучателя ? ? .

ведь она сама по себе в пририде "... вообще НЕ существует ... ", а ты её меряешь,
да еще и с погрешнотью ".. +/- 0.02*...."

Виноват, товарищ прапорщик! Мне из танка вообще не видно, что установлено перед антенной :unsure: Я только кручу ручку поворота башни и записываю показания напружометра :rofl:
Мне и антенну то толком не видно... Вот и прошу знающих людей посчитать,
какого диаметра антенна по теории может иметь ширину ДН 1.97* на частоте 12.5ГГц !yea!

Программу совершенствую пока "по сути". Сегодня за счёт более "прямого" обращения к драйверу удалось довести число опросов карты за один цикл (примерно 1с) до 99
В результате устойчивость показаний заметно возрасла. Теперь ДН как на подбор:



Это с позиции 39*Е. Антенна с диаметром апертуры 842мм, конвертер Inverto Black. Закончу доводку программы "по сути" - займусь совершенствованием "формы".
А за советы и подсказки - большое спасибо

 

[странник]

.
Продолжил работу над программой.
Добавил графики Quality и не совсем мне понятного параметра Strength
Полоса между ними тонируется бледно-зелёным цветом. Чем она правее и уже, тем лучше.
А вот график BER вывел красным цветом - чем больше число ошибок, тем хуже...
Много времени ушло на устранение скачков в моменты захвата частоты системой PLL, а, особенно, срыва синхронизации. Тут драйвер борется до конца, чтобы удержать ранее захваченный сигнал, но, в конце концов, срывается в UNLOCK, в том числе и по входному уровню ПЧ.



На первом рисунке скриншот во время снятия ДН, на втором - обработанная ДН при сканировании от позиции 38.5*Е до 44*Е и, наконец, на третьем рисунке - "обратный" проход от 44*Е до 38.5*Е
Как видите, подцеплен сигнал с Хелласа (установка была предварительно настроена в позиции 42*Е на Турксат)

По расстоянию между пиками подкорректировал шаг по углу. Сейчас он вышел 0.106666. А был 0.125. Теперь нужно думать, что делать с сеткой, чтобы подписи были "круглые". Но это проблема переплываемая

 

[rtrew]

странник, а можно ли график в горизонтальной плоскости, а то не привычно после работы спектрумом, и прогу после доработок в студию (с миру по нитки, и прога готова:rofl

 

[странник]

.
Сделал "круглую" разграфку по углу поворота, поборол выскоки Strength
Гляньте, как сейчас программа борется с выскоками:
на первом рисунке рабочий скрин, а на втором, который я повернул по просьбе rtrew, - результаты после статистической обработки !good!



К сожалению икебана занимает гораздо более времени, чем решение принципиальных вопросов. Вот, например, у меня сейчас дайсик прошит В/А, а хотелось бы им управлять и по протоколу 1.1, чтобы подключаться к внешней антенне. Да и автоматически подавать команды по протоколу 1.2 мотору - для skystarа хочу сделать.
Так что пока рисунки на 90* руцями переворачивать буду

 

[slav0n]

Есть еще мысль по теме - добавить оперативную переориентацию антенны по вертикали, дабы снять ДН и в этой плоскости.

 

[странник]

добавить оперативную переориентацию антенны по вертикали, дабы снять ДН и в этой плоскости

Так есть у меня такая возможность - тальреп изменяет угол возвышения через 0.143* на пол оборота. Я об этом здесь писал.
Другое дело, что ДН в вертикальной плоскости не так интересна, как в горизонтальной: ведь ширина ДН имеет принципиальное значение для отстройки от соседей по ГО, которые сидят, как воробьи на телеграфном проводе и галдят, заглушая друг друга...

У меня другая задумка (но это когда время будет) - снимать ДН одновременно для двух транспондеров. Тут и по частоте сравнивать можно будет и по поляризациям...

Да и нуль-индикатор прикрутить будет нужно...

 

[slav0n]

Хмм... Странно почему не интересно. А как на счет ДН при конвертере в мультифиде?

 

[странник]

А как на счет ДН при конвертере в мультифиде?

Не понял, что вы имеете ввиду. Если можно, то разверните свою мысль.
Конвертер в мультифиде мы смещаем от фокуса по дуге и вертикальная компонента этого смещения мала по сравнению с горизонтальной.
Помехи от соседних спутников идут сбоку, а в достаточно широком вертикальном секторе антенна "видит" только "холодное" небо.Поэтому ширина ДН в вертикальной плоскости не должна влиять на помехоустойчивость приSма. Конечно, я не имею ввиду низковисящие над горизонтом спутники, для которых существенен тепловой шум земли...
Да и моя опытная установка отслеживает сектор 13*Е - 42*Е. Другие спутники сильно затеняются оконным переплётом

А вот снять ДН со спутника при установке конвертера в фокус и в мультифиде (по горизонтали) - это мысль интересная. Как только освобожусь от текущих задач, обязательно попробую. Будет интересно построить экспериментальную зависимость уменьшения уровня сигнала в зависимости от увеличения выноса LNB от геометрического фокуса антенны.

 

[slav0n]

Если не отметать идею поворота антенны по-вертикали, мы могли бы в последствии увидеть реальную ДН так сказать "в объеме". Разве не интересно?
Правда для этого надо делать не один проход по-горизонтали, а 20-30. Одними тальрепами это делать естественно не хоцца - мотор надо.

 

[странник]

Если не отметать идею поворота антенны по-вертикали

А никто и не отметает - возможность поворота антенны по вертикали есть, просто для меня это сейчас не актуально.

Разве не интересно?

Увы, приходится ограничивать свои желания, соизмеряясь со своими возможностями...
Сейчас у меня установка занята под другую задачу, да и задачка получения пространственной ДН уж больно академичная.
Но чем вам интересна вертикальная ДН вы так и не рассказали...

 

[slav0n]

Но чем вам интересна вертикальная ДН вы так и не рассказали...

Ну скажем хочется увидеть всю картину происходящего, а не только один её бок.

да и задачка получения пространственной ДН уж больно академичная.

3D строить совсем не обязательно. Достаточно графиков: по оси Х - горизонтальный угол, по оси У - вертикальный угол, а графики - линии, соответствующие одинаковому уровню. Получится картинка в виде некоего "фокусного пятна". По-моему будет очень наглядно.

 

[странник]

.
Совместил на одном планшете три ДН, которые получены от одного зеркала, одного и того же LNB:


Зелёная кривая - это Инверто Блэк в штатном фокусе СА-902
Красная кривая - конвертер развёрнут на 180* вокруг вертикальной оси и вынесен из фокуса
Синяя кривая - тоже, что и красная, но с "примочкой"
Ширина ДН по уровням -3дБ и -10дБ показаны соответствующими цветами.
Обратите внимание, что форма ДН отличаются и на расстоянии в 1* от направления максимума у синей кривой подавление сигнала с этого направления на 1.5дБ больше, чем у красной и на 1дБ больше, чем при штатной установке LNB !good!
Это свидетельствует о том, что, меняя положение и способ установки одного и того же LNB, на одной и той же антенне можно "заострить" ДН системы и лучше отстроится от близкорасположенных на ГО спутников

 

[skystar]

если не секрет, что за "примочка" ?

.