Primul satelit geostationar pentru radioamatori

Trafic prin satelit, Echolink, repetoare, EME, meteor scatter, CW, SSB, AM, FM...
YO9IRF
Mesaje: 330
Membru din: Sâm Iul 21, 2012 4:43 pm
Contact:

Re: Primul satelit geostationar pentru radioamatori

Mesajde YO9IRF » Mie Feb 20, 2019 12:17 pm

YO4BKM scrie:@ YO9IRF, atentie!
Din ce ai scris, jumatate este corect, jumatate este gresit!
Este adevarat ca pierderea este de 3 dB cand polarizarea liniara intra in joc cu cea circulara, dar efectul practic este mult mai puternic, cei 3 dB in minus inseamna injumatatirea puterii. Pentru a compensa, cei 3 dB pierduti nu inseamna 3 elemente in plus ci dublarea antenei, la fiecare dublare a unei antene (sau folosirea unui numar dublu de antene) castigul creste cu 3dB. Teoretic, daca o antena Yagi are 12 dB, doua antene identice vor avea un castig de 15 dB, patru antene identice vor avea 18 dB etc. Practic lucrurile stau ceva mai prost datorita altor pierderi care apar la asamblarea mai multor antene, legate de fazarea undei, adaptarea ansamblului etc.
73!


1dB/element o corelatie aproximativa, evident nu mai e valabila la un numar mare de elementi si depinde si de compromisurile facute.

Imagine

Ideea e ca in bugetul legaturii 3dB nu sunt atat de importanti, iar recomandarile AMSAT pentru echipamentul de uplink acopera foarte generos toate nevoile. S-au facut legaturi chiar si cu 10dBm EIRP sub ce recomanda AMSAT.

Avatar utilizator
YO4BKM
Mesaje: 841
Membru din: Dum Iun 20, 2010 8:40 pm
Contact:

Re: Primul satelit geostationar pentru radioamatori

Mesajde YO4BKM » Mie Feb 20, 2019 2:17 pm

YO9IRF scrie:1dB/element o corelatie aproximativa, evident nu mai e valabila la un numar mare de elementi si depinde si de compromisurile facute.

1 dB/element nu descrie nicio corelatie, nici macar aproximativ. Deruta pleaca de la exprimarea valorilor castigului in dB ca logaritm al castigului numeric (numeric inseamna "de cate ori"). Curbele din diagramele castigului in dB, inclusiv cele din desenul pe care l-ai atasat, cresc degresiv cu numarul de elemente (ca orice crestere a unei functii logaritmice) si de aici tendinta de a ne insela asupra annumitor corelari. Orice fel de antena ar fi d.p.d.v. constructiv (filara, Yagi, elicoidala etc), daca produce o reducere a castigului ei cu 3 dB mai mic decat al altei antene (de acelasi tip sau alta constructie), asta inseamna ca puterea radiata este redusa la jumatate. Castigul in dB se calculeaza ca 10xlg(de cate ori). La o crestere a puterii radiate de doua ori asta inseamna 10xlg(2)=3 dB. La o reducere a puterii la jumatate aceeasi formula ne da -3dB. daca se exprima castigul in dBi, dBd (le explica mai jos) regula se mentine.
YO9IRF scrie:Ideea e ca in bugetul legaturii 3dB nu sunt atat de importanti

Poate ca nu sunt importanti daca acesti 3 dB in minus sunt compensati de o dublare a puterii care alimenteaza antena, vad ca nu faci nicio referire la putere. Daca nu ne intereseaza puterea etajului final din emitator (asta inseamna ca putem dispune de orice valoare a puterii), putem sa nu mai dam importanta celor 3 dB care se pierd folosind polarizarea liniara in loc de polarizare circulara cu sensul pe dreapta. Cat priveste recomandarile AMSAT, le cunosc si le redau din nou asa cum apar in https://amsat-uk.org/satellites/geosync ... /eshail-2/:
S-Band 2.4 GHz NB-Uplink:
– narrow band modes like SSB, CW
– 5W nominal Uplink power (22.5 dBi antenna gain, 75cm dish)
– RHCP polarisation
adica pentru 5 W trebuie o antena de 22.5 dBi, greu de obtinut chiar si cu o elicoidala. Atentie si la cum se exprima castigul, dBi se refera la castigul in raport cu o antena izotropa (omnidirectionala). Dar mai exista dBm (in raport cu o putere de 1mW, 10W inseamna 40dBm, 20W inseamna 43 dBm, deci tot o crestere de 3dB indiferent in raport cu ce anume se calculeaza), dBd (in raport cu o antena dipol simplu care are in jur de 2 dBi). Mai sunt si alte norme pentru dB, dar nu au importanta aici. Majoritatea referintelor privind castigul se fac fie in dBi, fie in dBd.
In normele AMSAT de mai sus mai apare un set de date pentru DATV (banda larga) la care uplink se face cu "peak EIRP of 53 dBW (2.4m dish and 100W)" unde EIRP este "effective isotropic radiated power".
Din toate pe care le-am aratat se vede ca numai castigul antenei nu este determinant si ca nu se pot neglija niste dB care inseamna un spor de putere destul de costisitor la 2,4 GHz.

Poate ca nu toti cititorii celor de fata sunt familiarizati cu astfel de detalii si, de aceea, am intervenit pentru a nu se crea imagini false care vor influenta negativ pe eventualii constructori sau utilizatori ai acestor dispozitive.
73!
Antena te ridică, antena te coboară, antena îți dă viață, antena te omoară.
73!

YO9IRF
Mesaje: 330
Membru din: Sâm Iul 21, 2012 4:43 pm
Contact:

Re: Primul satelit geostationar pentru radioamatori

Mesajde YO9IRF » Mie Feb 20, 2019 3:02 pm

YO4BKM scrie:1 dB/element nu descrie nicio corelatie, nici macar aproximativ. Deruta pleaca de la ...


La o luam de la inceput:

corelație sf [At: VITNER, CR. 7 / V: (înv) ~iune / Pl: ~ii / E: fr corrélation] 1 Legătură reciprocă între lucruri sau fenomene. 2 Relație în care unul dintre termeni nu poate exista fără celălalt. 3 Dependență reciprocă între două procese sau fenomene.


Mai exact, in cazul de fata e vorba de numarul de elemente ale unei antene Yagi si castigul lobului frontal. Legatura dintre ele e ca numarul de elemente influenteaza castigul, fapt usor de demonstrat si chiar de intuit. Daca nu e clar pot veni cu documentatie.

Graficul atasat in mesajul anterior arata relatia asta intre numarul de elemente (axa 0x) si castig (axa 0y). Pentru curba verde (castigul teoretic posibil pentru o anumita conditie mecanica impusa), avem aproximativ 15dBi pentru 6 elemente, 16dBi pentru 7 elemente, 17dbi pentru 8 elemente etc. Asta inseamna ca avem o corelatie de aproximativ 1dB per element. Cum am spus, e o corelatie aproximativa si se aplica limitat, exista software de simulare pentru cifre mai exacte.

Cat despre:

...Orice fel de antena ar fi d.p.d.v. constructiv (filara, Yagi, elicoidala etc), daca produce o reducere a castigului ei cu 3 dB mai mic decat al altei antene (de acelasi tip sau alta constructie), asta inseamna ca puterea radiata este redusa la jumatate...


Faceti o confuzie intre puterea radiata de o antena si castigul acesteia. Puterea pe care o radiaza o antena e legata de eficienta (termen cheie: rezistenta de radiatie), iar castigul se refera la distributia radiatiei in spatiu (termen cheie: diagrama de radiatie).

Ma rog, mai sunt confuzii (un dipol nu are aproximativ 2dBi ci poate avea pana la 8dBi depinzand de constructie, instalare, distanta fata de sol etc) dar cred ca deviem de la subiectul pricipal. Putem separa discutia intr-un alt topic daca e ceva neclar.

Toate bune,
Razvan.

yo8rzz
Mesaje: 71
Membru din: Joi Iul 31, 2014 3:31 pm
Contact:

Re: Primul satelit geostationar pentru radioamatori

Mesajde yo8rzz » Mie Feb 20, 2019 3:47 pm

O discutie foarte interesanta, din care sunt multe de invatat. Permiteti-mi sa intervin si eu cu niste considerente de ordin practic.

De obicei, atunci cand pun in balanta castigul antenei versus amplificarea necesara, ma gandesc in primul rand la spatiul pe care il ocupa antena. Sigur, formulele matematice sunt foarte bune, dar ca sa fie mai rapid, eu asociez acel 3 dB (dublarea puterii) cu o dublare a volumului (nu ariei) antenei pentru frontul de unda. De obicei, din cauza lipsei de spatiu, ma opresc undeva la o valoare medie, in cazul de fata deocamdata spatiul imi permite o antena panel dual-band cu castig de 12 dBi in 2.4 GHz. Sigur ca daca as locui in Arecibo mi-as putea schimba parerea.

Dupa aceea, din punct de vedere practic, satelitul din discutia noastra functioneaza ca un 'bent pipe' numai ca nu e o teava perfecta. Etajele de amplificare din el genereaza zgomot Gaussian care se suprapune peste semnalul emis de mine si retranslatat. Pe mine ma intereseaza una la mana bugetul de link pana la satelit, si doi la mana cifra de zgomot introdus involuntar de satelit (e usor de verificat, pe frecventa de emisie a transponderului zgomotul de fond e mai ridicat decat in jur indiferent de prezenta semnalelor)..

Deci daca semnalul meu ajunge prea slab la satelit, va fi inecat de zgomotul intern al amplificatoarelor, mixerelor etc. din satelit pentru -174 + NF si depinzand de rBW conform Shannon-Hartley). Putem sa calculam matematic acest nivel minim stiind distanta, lungimea de unda si NF al satelitului. Din fericire, cam aici se opreste complicatia si macar nu avem de-a face cu o constelatie de sateliti in LEO unde mai apare si efectul Dopller si modalitatea de acces (FDMA, TDMA, CDMA , SDMA sau combinatii).

Personal, pentru ca spatiul nu imi permite deocamdata o antena rezonabila de receptie, nu am incercat sa calculez care ar putea fi nivelul minim de intrare pentru a putea fi receptionat in 10 GHz. Din pacate, am oarece indoieli privind 10 dBm EIRP. Poate totusi gresesc insa.

73,
Adi

Avatar utilizator
YO4BKM
Mesaje: 841
Membru din: Dum Iun 20, 2010 8:40 pm
Contact:

Re: Primul satelit geostationar pentru radioamatori

Mesajde YO4BKM » Mie Feb 20, 2019 5:51 pm

@Yo8RZZ, daca ducem problema la cele mai fine detalii, ai dreptate, este corect. Oricum ar fi constructia antenei, cei 3 dB care se pierd sau se castiga, in cazul in care raportarea se face la acelasi tip de antena, apar ca urmare a injumatatirii sau dublarii aceluiasi tip de antena. De exemplu 2 antene Yagi identice cresc castigul cu 3dB in comparatie cu o singura antena, o antena Yagi piedre 3 dB in raport cu doua antene de acelasi fel. Din acest punct de vedere este corecta asocierea performantelor antenei cu volumul ocupat de ea. Dar este incorect sa asociezi o antena Yagi cu o antena elicoidala, fiecare din ele ocupa volume de forme diferite. Important este, cand se cauta imbunatatirea performantelor unui tip de antena, sa se evalueze acestea in urma modificarilor aduse doar acelui tip de antena. Pentru antena cu 12 dBi in 2,4 GHz ar fi necesara o putere de elimentare destul de mare. Daca normele AMSAT recomanda 5W pentru o antena cu 22,5 dBi, reducerea castigului la 12 dBi inseamna de 3,5 reduceri cu cate 3 dBi. Fiecare reducere a castigului cu 3dBi cere o dublare a puterii. Daca, pentru a usura intelegerea, iau in considerare numai 3 scaderi cu cate 3 dBi (in loc d 3,5) puterea ar trebui crescuta de 8 ori, deci emitatorul ar trebui sa produca 40W, cam costisitor.
Cunosc antena panel dual band, ar putea functiona chiar ca "antena in fereastra" daca este vizibilitate catre satelit, dar este cam putin, eu nu mi-as putea permite peste 40 W in 2,4 GHz.
Dar cred ca exista si antene asemanatoare mai eficiente. Cercetand pe net am gasit la https://www.emag.ro/search/antena+gsm antne pe a 12-a pozitie din ce apare pe ecran (antena GSM 3G, 4G, 19 dbi), un castig la care emitatorul trebuie sa produca cca 12W. Numai ca antena lucreaza in 1,9---2,1 GHz si ma intreb cum s-ar "copia" si pentru 2,4GHz. Cred ca ar fi o idee.

@YO9IRF, nu cred ca folosesti practic antena verde din diagrama la care eu am masurat (nu ochiometric, am niste aplicatii HM care fac o interpolare pe curbe preluate cu screen copy in fisiere bmp) valori care difera de cele pe care le-ai aratat (14,6 - 15,8 - 16,9 dBi, o crestere degresiva cu 1,2 apoi cu 1,1 dBi, ca la orice diagrama logaritmica, cresterea va fi din ce in ce mai mica la castiguri mai mari, respectiv 23 dBi la 16 elemente, 23,6 dBi la 17 elemente, 23,9 dBi la 18 elemente, o crestere cu 0,6 apoi 0,3 dBi). Antenele practice au, pentru 8 elemente, cca 13 dB. Asta ca sa discutam de chestiuni reale.
Eficienta unei antene este legata de impedanta de radiatie numai in raport cu rezistenta de pierderi, impreuna dau randamentul, nu este nicio confuzie aici. Si eu calculez rezistenta de radiatie a oricarei antene calculand mai intai puterea radiata de aceasta, pe care o impart la doi, folosesc propria mea aplicatie (in Lazarus) facuta dupa http://eceweb1.rutgers.edu/~orfanidi/ewa/. Ai idee de ce trebuie impartit la doi? Pentru ca si de aici s-ar putea castiga ceva, am facut cateva incercari. Iar puterea radiata de o antena in lobi, inclusiv in lobul central care intereseaza, depinde de constructia acesteia, fiind corelata si cu castigul.
Ca sa evit alte confuzii, in ce am scris m-am referit la diplolul in semiunda fara sa mai detaliez, acesta este folosit la antenele Yagi pentru frecvente peste 144 MHz, cel putin eu nu am vazut practic astfel de antene cu dipoli multiplu de semiunde sau dipoli scurtati. Un dipol in, de exemplu, 21 de semiunde (numar impar ca sa poata fi excitat la jumatate), are cca 9,5 dBi, gasesti modul de calcul in lucrarea indicata mai sus.
Legat de ce am discutat, nu am lucruri neclare despre antene, am calculat, am costruit si am exploatat o mare varietate de antene in multe conditii de instalare. M-am convins astfel de ce multe scheme de antene nu "merg" intotdeauna si asta m-a determinat sa le pot calcula toate caracteristicile cu aplicatii proprii, mi-am pierdut increderea intr-o parte din marfa care se vine pe piata noastra si, de aceea, verific totul. Am si aratat cate ceva din nepotriviri in http://www.radioamator.ro/articole/view.php?id=1117 si numai la dipolul simetric, ar fi nevoie de mult spatiu pentru tot ce folosim noi.

Ce ma intereseaza, este sa nu inducem aici false solutii care ar putea dezamagi, prin rezultatele obtinute, pe altii mai putin experimantati.
73!
Antena te ridică, antena te coboară, antena îți dă viață, antena te omoară.
73!

yo8rzz
Mesaje: 71
Membru din: Joi Iul 31, 2014 3:31 pm
Contact:

Re: Primul satelit geostationar pentru radioamatori

Mesajde yo8rzz » Mie Feb 20, 2019 6:10 pm

YO4BKM, am oarece indoieli privind antena aceea de pe Emag respectiv cifra de 19 dBi nu pare realista.
Una la mana ca nu este specificat castigul in fiecare banda.
Doi la mana ca antenele de genul asta care acopera toate benzile astea sunt de obicei log periodice.
Daca rezoneaza pe toate aceste benzi, in opinia mea nu are numarul de elementi necesari pentru a obtine 19 dBi peste tot (sau poza nu e buna). Caveat emptor.

PS:eu nu zic ca o antena helicoidala nu e mai eficienta decat un Yagi (sigur ca are volumul mai mare), dar la fel ca si Ravan sunt constient ca si precizia cu care pot sa o manufacturez efactorul limitant.


Avatar utilizator
yo5er
Mesaje: 330
Membru din: Mie Oct 26, 2011 2:39 pm
Contact:

Re: Primul satelit geostationar pentru radioamatori

Mesajde yo5er » Mie Feb 20, 2019 8:36 pm

Salut, am luat transverterul de la LZ1HP, astept sa vina acuma la receptie ma gandesc sa modific un lnb sau sa folosesc ideile de aici:
http://dl3jin.de/10ghz_rx.htm
La emisie eu am antena asta:
https://www.amazon.com/TP-Link-Directio ... B003CFATOW

Ati mai incercat careva receptia cu LNB modificat?

73's Septy
YO5ER
-YO5KUC Member
-YO DX Club Member #500
http://www.yo5er.ro

YO9GJX
Mesaje: 231
Membru din: Mie Iul 28, 2010 9:33 am
Contact:

Re: Primul satelit geostationar pentru radioamatori

Mesajde YO9GJX » Mie Feb 20, 2019 9:18 pm

@ YO5ER - Setup simplu dar depinzi de computer.
La mine, LNB Boomer-Ken nemodificat si farfurie de 60cm, un RTL-SDR si soft GQRX.
Ca să acoperi 10489.550-10489.800 MHz recepționezi pe SDR între 739.550-739.800 MHz. Merge excelent. Am auzit un tip din DL care folosește ca medie un scaner AOR în loc de SDR. E mai usor de butonat decât un soft.
Merci de ideea cu transverterul lui LZ1HP.

http://www.sg-lab.com/TR2300/tr2300.html

Avatar utilizator
yo5er
Mesaje: 330
Membru din: Mie Oct 26, 2011 2:39 pm
Contact:

Re: Primul satelit geostationar pentru radioamatori

Mesajde yo5er » Mie Feb 20, 2019 11:06 pm

Super, si alimentarea LNB-ului ai facut-o dupa modelul dl3jin din linkul de mai sus, sau cum? Si cu ce tensiune, ce polarizare. Ms!

73's Septy
YO5ER
-YO5KUC Member
-YO DX Club Member #500
http://www.yo5er.ro


Înapoi la “Moduri si modalitati de lucru”

Cine este conectat

Utilizatori care navighează pe acest forum: Niciun utilizator înregistrat și 2 vizitatori