Страница 1 из 8 123 ... ПоследняяПоследняя
Показано с 1 по 10 из 79
Like Tree17Likes

Тема: Простейшие измерения антенно-фидерных устройств ads-b, авиа и около.

  1. #1
    МегаПрофи
    Регистрация
    25.10.2013
    Город
    Chita
    Аэропорт
    UIAA
    Flightradar24
    T-UIAA1
    Сообщений
    3,034
    Downloads
    43
    Uploads
    0

    Простейшие измерения антенно-фидерных устройств ads-b, авиа и около.

    Часто при работе с антенно-фидерными любительскими устройствами возникает потребность узнать их АЧХ характеристики, профессиональные приборы домой не всегда принесешь, да и не у каждого они и есть, покупать же их за тысячи долларов нет никакого резона.
    Для простого измерения частотных характеристик фильтров, усилителей, антенн, коаксиальных кабелей с приемлимой для своих нужд точностью можно воспользоваться несложной методикой описанной на всем известном сайте:
    RTL-SDR Tutorial: Measuring filter characteristics and antenna VSWR with an RTL-SDR and noise source - rtl-sdr.com
    Для этого надо:
    1 плата - генератор шума BG7TBL на выходе его (разъем SMA) имеется равномерно заполненный шум в полосе частот 30….3500 мГц

    для ее питания необходим адаптер AC-DC 12 вольт на ток не менее 300 мА, для более практичного использования плату я поместил в экранированный корпус спаянный из фольгированного стеклотекстолита.
    2 собственно донгл, у которого надо заранее узнать поправку ppm (у моего она составила 60), для него подразумевается что в системе уже есть рабочие драйвера как sdr устройства (работает например программа sdrsharp).

    3 различные коннекторы и переходники в ассортименте, по своим потребностям.

    4 хороший качественный удлинитель USB (для удобства работы и что бы не расмочалить как сам донгл так и USB порт).
    5 для работ с антеннами 1090 мегагерц желательно иметь коаксиальный ответвитель, у меня нашелся вот такой ZADC-13-2000-1 на диапазон 800...2000мГц:

    6 программа, я пока остановился на:
    GUI for rtl_power download | SourceForge.net
    программа сия не есть гуд, но другие какие пробовал еще более тугодумные или зависающие безбожно, окно программы:

    сложного в настройках ничего нету, надо выставить нижний и верхний предел по необходимой частоте (в герцах), выбрать усиление для донгла и выставить поправочную коррекцию по ppm, остальное можно оставить как есть.
    В папку с программой надо поместить файлы библиотек скачав самые свежие по:
    igg.kmkeen.com : /builds/
    При выполнении окончательных ответственных измерений лучше программу закрыть и запустить по новой, так как заметил что при частой перестановке частот или усиления она начинает подвирать, когда закроешь окно и запустишь ее снова - показывает уже нормально.
    На скриншоте прорисована АЧХ снятая с выхода ГШ (генератора шума), усиление донгла как видно постепенно уменьшается и после примерно 1300 мегагерц сходит на нет, этим кстати и объясняется неспособность модели на чипе RTL2832U работать выше этого предела со слабыми сигналами (неоднократные безуспешные попытки принять GPS, телеметрию метеозонда и т.д., всплески на отметке 930…960 мГц – это вездесущая GSM.

    Что можно дома померить:
    Для начала я попрактиковал измерение коэффициента укорочения коаксиального кабеля:
    попался под руку кусок кабеля, замеряем метром точно его длину в моем случае это 1,50 м, подключаем при помощи тройника вот по такой схеме, большей длины измеряемый кабель брать не надо, нижний частотный предел у донгла в пределах 20 мегагерц и частоту резонанса длинного отрезка кабеля попросту не будет видно:

    выбираем диапазон частот, находим первый пик частоты это в моем случае 41,608 мГц, вычисляем по формуле:
    Ку=F*L/75 или 41,608*1,5/75=0,832.

    Впрочем я считаю своим старым и проверенным способом - частота резонанса 1,5м кабеля в данном случае равна 41,608 мГц, в вакууме же теоритически для длины 1,5м четвертьволновой вибратор должен резонировать на 49,999 мГц (1,5м умножаем на 4, из получившейся длины волны 6,0м находим частоту - для этого 299,994 делим на 6 и получаем частоту резонанса изотропного 1/4 вибратора в вакууме 49,999 мГц), далее разделив 41,608 на 49,999 получим те же 0,832.
    График кстати нарисовал одновременно и АЧХ получившегося режекторного фильтра, как из него видно крутизна его весьма неплохая, но главный недостаток это остающиеся и уходящие вверх по диапазону частот гармоники режекции, этим страдают все режекторные фильтры на отрезках коаксиального кабеля и если возникнет необходимость вставлять режекторный фильтр на своем сетапе этот фактор надо принимать во внимание что бы в полосе приема гармоника не вырезала нужный участок диапазона. Впрочем в большинстве случаев головную боль приносят частоты сотовой связи для приема частот 1090 мГц, в этом случае вторая резонансная кривая режекции будет находится уже значительно выше принимаемой частоты 1090 и проблем не возникнет.
    Ну и еще можно померить кусок кабеля неизвестной марки типа RG-6 в начале 2000-х купленного в Китае, длина отрезка 2,6 м частота оказалась равной 24,5 мГц, Ку вышел равным 0,845.

    С кабелем что необходимо по минимуму для нашего хобби вроде бы все.

    Неплохо данным методом измерять частотные характеристики различных фильтров, усилителей в диапазоне 25….1200 мГц, для этого исследуемый фильтр или усилитель включается между выходом ГШ и входом донгла. Например на фото исследуемый самодельный МШУ с совмещенным полосовым фильтром на участок авиадиапазона 132…136 мГц:


    (полосовой фильтр я тут у себя применил по причине высокого поражения помехами частот авиадиапазона от находящихся поблизости мощных распределительных подстанций 220 кВ и проходящей поблизости электрофицированной железной дороги) аналогично можно включить и измерить любой другой фильтр и усилитель:

    После подборки емкостей и индуктивностей получилась вот такая АЧХ:

    От помех лежащих выше и ниже полосы приема удалось немного отстроится.
    sergsero, Do-Do, Vad_ik and 4 others like this.

  2. 11 пользователя(ей) сказали cпасибо:
    alex_hash (11.11.2015) andm (27.12.2015) Disp (12.01.2016) Do-Do (13.11.2015) elefant (12.11.2015) garry72 (09.11.2015) nakos (09.11.2015) radarspotter2013 (31.12.2015) RN6HDF (10.11.2015) scorp1988 (09.11.2015) tutpipos (11.11.2015)
  3. Ksuxa ATC

  4. #2
    МегаПрофи
    Регистрация
    25.10.2013
    Город
    Chita
    Аэропорт
    UIAA
    Flightradar24
    T-UIAA1
    Сообщений
    3,034
    Downloads
    43
    Uploads
    0
    Продолжение....

    Пробуем измерить параметры антенны 1090 мГц, для этой цели подошла лежащая без дела родная флайтрадаровская антенна выполненная печатным способом из стеклотекстолита, подключаем при помощи тройника:

    Антенну подвешиваем на удалении минимум 1 метра от окружающих предметов и получаем диаграмму:

    На промежутке от 400 до 1200 мегагерц наблюдается две ярко выраженных области резонанса, это 740 мГц и 1104 мГц, проводил несколько тестов но результат оказался именно такой, навело на размышления но факт. Гы, 740 мГц как интересно... у нее с приемом УВД пойдут дела !?
    Или же это трюк фр24 для мониторинга УВД, коллеги никто не в теме по этому вопросу ? Ну да ладно идем дальше, подключил свою тщательно наконец доделанную 14 элементную коллинеарку предназначенную для замены на удаленном сетапе, у нее на стадии изготовления вибраторы были выведены в резонанс четко на 1090 мГц, АЧХ антенны подтверждает это - резонанс у нее получился на частоте 1094 мГц правда думалось что крутизна кривой в области резонанса получится более острой но вот такая какая есть, теперь надо ее прогнать на прием и посмотреть дальность, пока еще ее на полевые испытания не включал:


    Настройка вибраторов коллинеарной антенны.
    На начальном этапе надо спаять два вибратора изготовленных умышленно немного длиннее расчетной длины с зазором между собой например 1 мм, в дальнейшем при сборке антенны все элементы должны быть спаяны между собой с этим же зазором 1 мм.
    Эту спаянную пару цепляем к входу симметрирующего стакана двумя обыкновенными бельевыми прищепками, включаем и снимаем характеристику, частота резонанса при условии что размер вибраторов больше расчетной длины будет ниже 1090 мГц, для ее повышения надо будет укорачивать у вибраторов трубки (удобно это делать микродрелью с отрезным диском) симметрично что у первого то и у второго, после каждого укорачивания делая измерения до достижения частоты резонирования 1090 мГц. Подготовив эту первую пару делаем по шаблону уже остальные (при условии что внутри их сердечники от коаксиала одного и того же отрезка кабеля), спаиваем их попарно и проверяем частоту резонанса, по окончании спаиваем все в единое целое, строго соблюдая зазор между ними 1 мм.
    Надо бы фотку выложить но не найду ни одного симметрирующего стакана под руками, хотя на мой взгляд и так тут все понятно в принципе.

    Вполне приемлимо удалось проверить и настроить антенну авиадиапазона 5/8 на частоту 134...136 мГц путем регулирования длины ее вибратора:


    Из недостатков что обнаружилось, в первую очередь немного кривоватая программа которая может начать показывать немного не то что надо, поэтому после каждого действия с ней как то, изменение частоты, усиления или еще чего, ее лучше закрыть и запустить заново. Описанный для совместной с ней метод работы с таблицами exel не пошел ни в какую с установленным у меня на компьютере Office2010. Не измерил и КСВ антенны, хотя собственно для приемной антенны он не имеет того значения как для передающей. Ну и не принимал в расчет амплитудные значения в абсолютных цифрах, доверять им особо не хочется, а вот именно относительные АЧХ данным методом измерять в домашних условиях вполне под силу. Если подключить к тройнику минимально возможно коротко (при методе измерения коаксиального кабеля) можно с успехом настраивать колебательные контура прямо на плате не подавая при этом питания на разрабатываемое устройство.
    Do-Do and darkwolf13 like this.

  5. 5 пользователя(ей) сказали cпасибо:
    alex_hash (11.11.2015) Disp (12.01.2016) Do-Do (13.11.2015) nakos (11.11.2015) tutpipos (11.11.2015)
  6. #3
    Студент
    Регистрация
    28.01.2014
    Город
    Москва
    Сообщений
    119
    Downloads
    5
    Uploads
    0
    rtl_power в консоли запускать не пробовали? на PPM коррекцию не пишет: "Tuner error set to ... ppm."?
    В GUI этого не увидишь. А график в GUI у меня рисовала со смещением, как будто значение коррекции не вводили.

  7. #4
    МегаПрофи
    Регистрация
    10.11.2011
    Город
    Москва
    Сообщений
    1,642
    Downloads
    13
    Uploads
    0
    Вот вижу ровно такой за 20 долл DC 12V Noise Source Simple Spectrum External Generator Tracking Source SMA | eBay

    +++

    ещё такой вопрос а коэфф усиления можно померить или только КСВ?

  8. #5
    МегаПрофи
    Регистрация
    25.10.2013
    Город
    Chita
    Аэропорт
    UIAA
    Flightradar24
    T-UIAA1
    Сообщений
    3,034
    Downloads
    43
    Uploads
    0
    nakos, коэффициент усиления..., ну тут навряд ли ведь надо пару эталонных откалиброванных антенн, прецизионный откалиброванный аттенюатор, эталонный генератор.

    Dmi3, нет rtl power не запускал.
    Попробовал ее сейчас она не запускается - мелькнет окошко и все, хотя некоторые из этого набора программ запускаются.

  9. Ksuxa ATC

  10. #6
    Студент
    Регистрация
    28.01.2014
    Город
    Москва
    Сообщений
    119
    Downloads
    5
    Uploads
    0
    Попробуйте так:
    PHP код:
    rtl_power -f 118M:137M:8k -g 50 -i 10 -e 2m -p 2 airband.csv 
    Результатом должен быть скан диапазона на 2 минуты. За это время скопируйте и запостите сюда что она вывела в консоль, пожалуйста.

  11. #7
    МегаПрофи
    Регистрация
    25.10.2013
    Город
    Chita
    Аэропорт
    UIAA
    Flightradar24
    T-UIAA1
    Сообщений
    3,034
    Downloads
    43
    Uploads
    0
    За это время скопируйте и запостите сюда что она вывела в консоль, пожалуйста.

    rtl_power -f 118M:137M:8k -g 50 -i 10 -e 2m -p 2 airband.csv
    Range: 118M:137M:8k
    Mode: hopping
    Number of frequency hops: 10
    Dongle bandwidth: 2048000Hz
    Downsampling by: 1x
    Cropping by: 7.03%
    Total FFT bins: 2560
    Logged FFT bins: 2375
    FFT bin size: 8000Hz
    Buffer size: 16384 bytes (4.00ms)

    Reporting every 10 seconds
    Found 1 device(s):
    0: Realtek, RTL2838UHIDIR, SN: 00000001

    Using device 0: Generic RTL2832U OEM
    Found Rafael Micro R820T tuner
    Tuner gain set to 49.60 dB.
    Tuner error set to 2 ppm.
    Dmi3 likes this.

  12. #8
    МегаПрофи
    Регистрация
    25.10.2013
    Город
    Chita
    Аэропорт
    UIAA
    Flightradar24
    T-UIAA1
    Сообщений
    3,034
    Downloads
    43
    Uploads
    0
    Вот так примерно подгонял элементы для коллинеарной антенны.
    Полностью собранного симметрирующего стакана не нашлось, на фото два испытуемых элемента просто прижаты к трубке от стакана бельевыми прищепками потому как при подгонке их приходится несколько раз снимать и ставить.

    В начале снимаем АЧХ самого стакана что бы убедится в настройке его на 1090 мГц:

    Затем прищепками закрепляем на нем пару спаянных между собой элементов с длиной каждого немного больше расчетной ( для кабеля с вспененным полиэтиленом достаточно взять 116 мм, зависит от применяемого коаксиала внутри трубок):

    Как видно частота лежит около 1078 мГц, укорачивая одновременно оба элемента и после каждого укорачивания проверяя до того момента пока частота резонанса не достигнет 1090 мГц:

    Критический размер для элементов это расстояние от одного до другого торцов медной трубки элемента, расстояние между элементами не так сильно влияет на настройку, т. е. нет большой разницы сколько будет зазор между ними 1 или 2 мм, частота практически не меняется, а вот изменение длины самой трубки на доли миллиметра сразу же видно.
    ISVLabs likes this.

  13. 3 пользователя(ей) сказали cпасибо:
    Disp (12.01.2016) nakos (12.11.2015) tutpipos (11.11.2015)
  14. #9
    МегаПрофи
    Регистрация
    10.11.2011
    Город
    Москва
    Сообщений
    1,642
    Downloads
    13
    Uploads
    0
    трубки же меняют длину от температуры - небось влияет?

  15. #10
    МегаПрофи
    Регистрация
    25.10.2013
    Город
    Chita
    Аэропорт
    UIAA
    Flightradar24
    T-UIAA1
    Сообщений
    3,034
    Downloads
    43
    Uploads
    0
    Ширина полосы пропускания антенны все равно больше чем влияние изменения длины элементов, большее влияние скорее окажет изменение диэлектрических свойств наполнителя находящегося внутри трубки, тут уж лучше иметь дело с воздушной изоляцией.

  16. Ksuxa ATC

 

 

Похожие темы

  1. Бортовые антенны авиа
    от Do-Do в разделе Радиосвязь
    Ответов: 14
    Последнее сообщение: 23.10.2015, 14:10
  2. Продается авиа подзорная труба YUKON 100
    от Netcop22 в разделе Барахолка
    Ответов: 1
    Последнее сообщение: 21.05.2015, 20:46
  3. Авиа жесть
    от IC7K в разделе Пивная
    Ответов: 0
    Последнее сообщение: 09.02.2013, 09:41
  4. Ответов: 3
    Последнее сообщение: 19.01.2013, 16:26
  5. Ответов: 6
    Последнее сообщение: 22.03.2012, 12:47

Что искали прежде чем попасть на этот форум:

zadc-13-2000-1

ADSBRADAR.ru

Метки этой темы

Ваши права

  • Вы не можете создавать новые темы
  • Вы не можете отвечать в темах
  • Вы не можете прикреплять вложения
  • Вы не можете редактировать свои сообщения
  •  
Powered by vBulletin®
Русский перевод: zCarot
(с) ADSBRADAR.ru 2011-2012
Текущее время: 17:11. Часовой пояс GMT +4.
Skin by CompleteVB
Яндекс.Метрика
Search Engine Optimization by vBSEO