суббота, 24 марта 2018 г.

ZetaSDR-M эксплуатация на 20М в новом корпусе

С появлением нового компьютера P4 3000 MHz с звуковой картой с дискретизацией до 192 кГц, стало особенно актуальным проверить возможности SDR приемника-конструктора ZetaSDR-M на диапазоне 20М. (полоса предпочтительная для морзянщиков от 14000 до 14070 кГц).


Потребление системного блока около 110 Вт с низкой загрузкой процессора (10%), и 160 Вт с высокой загрузкой процессора (99%). Потребление видеокарты около 20 Вт. По сравнению с скиммером ZetaSDR-R на 40М с компьютером на P3 Celeron 1200 MHz (60 Вт), потребление выше почти в 2 раза, что не экономично при постоянной работе.

Корпус ZetaSDR-M - коробочка от чая (12 см * 8 см *3.5 см). Недостаток ее в окраске, и в том, что она открывается с двух сторон. Первый недостаток лечиться напильником, а второй пайкой в нескольких точках, в итоге - полностью экранирующий корпус и крышка с одной стороны.








Включение данной комбинации ПК + ZetaSDR-M показало неплохое подавление зеркального канала (около 20 дБ), были приняты станции, даже QRP мощности, а также станции из Америки и Кореи! Антенна - луч 10 метров.


Лавриненков Игорь / R2AJA

Для связи mail:  lis-soft /*at*/rambler   точка   ру




четверг, 22 марта 2018 г.

Измерение мощности маячка на 74HC240.

Измерение мощности маячка на 74HC240. Очередной раз решил измерить мощность маячка в лабораторных условиях. Осциллограф: DSO1022A.
Нагрузка 100 Ом
Ep=5 В, Iп =0.05 А, Pп = 250 мВт, Vpp=5.24 В, Pи=34 мВт, n= 0.14
Нагрузка 27 Ом
Ep=5 В, Iп =0.06 А, Pп = 300 мВт, Vpp=2.8 В, Pи=36 мВт, n= 0.12
Нагрузка 50 Ом
Ep=5 В, Iп =0.05 А,  Pп = 255 мВт, Vpp=4 В,    Pи=40 мВт, n= 0.15



Ep=4 В, Iп =0.035 А, Pп = 134 мВт, Vpp=3.16 В, Pи=24 мВт, n= 0.17
Ep=6 В, Iп =0.068 А, Pп = 408 мВт, Vpp=4.52 В, Pи=51 мВт, n= 0.12
Ep=7 В, Iп =0.075 А, Pп = 525 мВт, Vpp=4.96 В, Pи=60 мВт, n= 0.11

Интересно, что более продвинутый Tektronix TDS3052 может измерить параметры
сигнала более обширно.

Например есть Размах - судя по всему это Vpp, Амплитуда - Vpp но не по максимальному, а усредненному
максимальному значению, важно то, что здесь амплитуда - от пика до пика, а не как мы привыкли считать, амплитуду как Vpp/2. Также вычисляется действующее напряжение. Маячок выдает сигнал - меандр, поэтому важно понять, учитывает это
измерительный прибор, или считает все как синус?

Например на картинке можно считать, что Vpp это нечто среднее между "Размах" и "Амплитуда", т.е. 4 В.
В общепринятом понимании Амплитуда = Vpp/2, т.е. 2 В.
Для меандра Vrms = V pp/2 = 2 В
Для синусойды, Vrms=V amp/sqrt(2) = 1.41 В
Прибор же показывает 1.79 В, т.е. нечто среднее между Меандром и Синусом, вполне возможно, что
и есть истинная величина. Мощность можно вычислить как P = Vrms*Vrms/50 = 1.79*1.79/50=64 мВт.

Лавриненков Игорь / R2AJA

Для связи mail:  lis-soft /*at*/rambler   точка   ру


Малошумящий усилитель SPF5189Z (50-4000 MHz)

Тест малошумящего усилителя SPF5189Z.

Работает на частотах от 50-4000 MHz.
Питание +5В. Цена 454 руб (на 2018 год)

https://ru.aliexpress.com/item/1PC-New-Arrival-LNA-50-4000MHz-SPF5189-RF-Amplifier-Signal-Receiver-For-FM-HF-VHF-UHF/32820481943.html

Отмечу, что основой усилителя является микросхема spf5189z, ее цена около 84 р. ( 2018 г.), так что можно сэкономить, если охота попаять рассыпуху, SMA разъемы, возможно то на то и выйдет.
Готовая плата в сборе мне нравится больше. От себя добавил только светодиод для индикации подачи питания.

Внешний вид: достойное качество пайки. Экранирующих металлический кожух

Питание: +5 В, стабилизированное. Т.е. подавая на вход от 3 до 5 В усиление на выходе не изменяется. Потребление при питании +5 В, 86 мА (430 мВт)

Усиление: Измерения проведены в лабораторных условиях, при 50 МГц и 433 МГц
Усиление при F=50 МГц, 26 дБ
Усиление при F=433 МГц, около 20 дБ.
Таблица по даташиту:
Заканчивается на 0.9 ГГц, но из измерений видно, что усиление на низких частотах вполне ожидаемое.

Лавриненков Игорь / R2AJA

Для связи mail:  lis-soft /*at*/rambler   точка   ру




четверг, 15 марта 2018 г.

Оценка антенн и зон видимости на основании результатов радиолюбительских соревнований.

В данном материале представлены сведения полученные из результатов соревнований в 2018 году.
Мороз - красный нос 2018
Статистическая карта связей:
МПЧ 17...20 МГц, высота слоя 200...250 км
Карта показывает в полярных координатах направления и расстояния до моих корреспондентов.
Также показаны диаграммы направленности антенны для двух поляризаций на двух диапазонах.
Точек немного, однако достаточно для пробы.

Выводы:
1. Проводить больше связей с разными абонентами, для получения хорошей картинки.
2. Ожидаемо, что точки на карте должны локализоваться около осей координат, согласно максимумам диаграммы направленности антенны.
3. Чем дальше абонент, тем больше вероятность его нахождения около осей координат.

PMC 2018
Статистическая карта связей:

Здесь все связи в CW. МПЧ примерно 18-20 МГц. Высота отражающего слоя около 250 км
Мое положение - в центре диаграммы. Кружочки -
условная ДНА моей веревочки. Дальняя точка -
корреспондент в Америке (восточное побережье, около 7500 км, CW, 5 Вт).

Здесь карты приведены к одному масштабу для 40М и 20М (американец не виден).
Заметно, что углы для 20М ниже, корреспонденты несколько дальше:
Гистограмма по углам для 40М:

Гистограмма по углам для 20М:

По таким графикам видно, в каких зенитных углах
проводились связи с корреспондентами.
Ясно, что возможность проведения связей на определенных диапазонах зависит как от ДНА c МПЧ, так и от окружающей обстановки. Например от меня на западе хвойный лес, который закрывает собой зенитные углы ниже 12 градусов,
однако связь с Америкой получилась!

В непредсказуемости можно найти частичку предсказуемости или закономерности. В данном случае
можно понять эффективность и целесообразность антенн.
Исходные данные получены при МПЧ 18…20 МГц, Высота отражающего слоя принята 250 км. Статистика взята из PMC 2018 contest на основе 22 QSO., модуляция CW, 5 Вт, антенна LW – Длина около 10 м, высота около 4 метров. Полотно от востока на запад. Диапазон 20М
Можно считать рабочими углами 10...20 градусов.
Несколько диаграмм направленности:
Усиление для зенитного угла 10 градусов в секторе ±30 граудсов от оси Y = -10 дБи, вертикальная поляризация.
(дальние связи, 2400 км)
На запад
Усиление для зенитного угла 20 градусов в секторе ±60 граудсов от оси Y = -10 дБи, вертикальная поляризация.
(ближние связи, 1400 км)
На запад
Усиление для зенитного угла 10 градусов в секторе ±50 граудсов от оси X = -10 дБи, горизонтальная поляризация.
(дальние связи)
На юг
Усиление для зенитного угла 20 градусов в секторе ±70 граудсов от оси X = -10 дБи, горизонтальная поляризация.
(ближние связи)
На юг


пояснение: -10 дБи, это минимальное усиление антенны, на котором мне удавалось проводить связи.
На основе приведенных диаграмм, и учетом мертвой зоны, определяемой МПЧ, получил эскиз, показывающий зоны засветки земной поверхности моим сигналом. Две поляризации от LW.
Видно, что рисунок получился не совсем точным, оранжевые площадки должны были получиться более округлыми, чтобы охватить синие точки на юго-западе. Интересно, а есть ли готовый софт для построения таких карт (с учетом ДНА, МПЧ)?

Сравним теперь для простоты суммарные диаграммы (V+H) антенн LW, VP2E на 20М, верхняя точка на высоте 5 метров, GP с 4 противовесами, высота 0.1 м над землей. Зенитный угол антенн для рассмотрения = 10 градусов.
Для понимания уровня усиления (по суммарной диаграмме) приведу таблицу:
Рассматривая данные диаграммы, можно представить, что и GP и VP2E охватывают больше поверхности земли (в углах 10…20 градусов), чем LW. Зона покрытия GP – в форме колеса (только вертикальная поляризация), VP2E сложная форма, которую тоже условно можно считать «искаженным колесом» с двумя поляризациями (V+H).

Кажется, что эти две антенны (GP и VP2E) должны показывать похожие результаты (вопрос к контестерам!), но VP2E на мой взгляд несколько проще для установки.

При подъеме LW на высоту 8 метров, вертикальная составляющая становится менее -10 дБи (при зенитном угле 10 градусов), что уже недостаточно для работы, а горизонтальная усиливается до -0.8 дБи в максимуме (перпендикулярно полотну антенны). И зона засветки "Н" превращается в две криволинейные замкнутые фигуры (типа месяца) расположенные на оси (Север-Юг).

Союз Клубов 2017
Результаты соревнования по диаграммам:
Наложенная диаграмма направленности антенны полуволновый луч на 20М:
Статистика по зенитным углам:
20М

40М



Лавриненков Игорь / R2AJA

Для связи mail:  lis-soft /*at*/rambler   точка   ру




Итоговый отчет 2017

2017 год закончился. В течении года было проведено множество испытаний кратко описать их поможет список ниже. Многие материалы опубликованы в этом блоге.

Радио итоги 2017 опыты/эксперименты/самоделки

Январь:

Путешествие на Луну  (набор фотографий, зима ночь, Луна)
Радиолюбительский конструктор CW-Маяк 100 (описание конструктора)
Inverted Delta Magnetic Loop Антенна (описание компактной антенны для КВ из "телевизионных усов"
Сравнение рамочной (петлевой) и штыревой антенны
Inverted-V или Диполь?
Влияние угла излучения антенн коротких волн на дальность радиосвязи (ранее опубликовано в журнале CQ-QRP #53 Зима 2016 )
Сравнение массы антенн Inverted-V и LW (VP2E) с СУ. (В данной статье  проведено сравнение двух простых антенн – диполя и диполя с опущенными плечами в виде перевернутой буквы “V”, т.н. Inverted – V. )
Эксплуатация радиомаяков при пониженной температуре
Походный стол и стул для радиоэкспедиций
Опубликована статья  Собираем SDR приемник «ZetaSDR» в CQ-QRP #57 Зима 2017

Февраль:
Зачем нужна термопаста? Исследование температуры процессора с термопастой и без неё.
Радиолюбительский конструктор ZetaSDR-R (Описание конструктора)
Российская радиолюбительская эстафета "От края до края" (Описание правил эстафеты)
Использование трансивера Pixie в качестве SDR (показана возможность использования DSB приемника в качестве SDR/Skimmer)

Март:
Радиолюбительский конструктор ZetaSDR - M  (Описание конструктора)
Радиолюбительский конструктор CW генератор 50 (Описание конструктора)
Радиолюбительский конструктор CW-Маяк 50 (Описание конструктора)
Эволюция генераторов на 74HC240 (изменение платы, миниатюризация, SMD)

Апрель:
Аэростат с открыткой (Aerostat) (первый запуск шара с открыткой)

Май:
Запуск "GSM/GPRS Tracker Mini A8" на латексных воздушных шарах (описание запуска)
Латексный шар, потери газа, размышления - Latex Balloon
SPLAT – Super Pressure Low Altitude Tests (расчет аэростата с жесткой оболочкой)
Использование ZetaSDR совместно с компьютером
Фольгированный аэростат с открыткой (Aerostat foil) (запуск шара, видео, пример расчета траектории)

Июнь:
Спектры и мощности простых передатчиков 433 МГц (спектры передатчиков доступных на AliExpress)
Опубликована статья  Антенный QRP тюнер на дискретных элементах в CQ-QRP #59 лето 2017

Июль:
Исследование генератора на 74HC240. Измерение выходного сопротивления.
Измерение выходного сопротивления генератора ВЧ на 74HC240
Результаты первой контест - игры «Сделай и поймай маяк» (Beacon hunt results).

Август:
Сборка антенны Uda-Yagi 2 элемента на 20 М на буме 2 м
Поход выходного дня по реке Ратца (The Ratsa river) 09.08.2017

Сентябрь:
Перестройка трансивера Пикси на 20М


Октябрь:
Работа ZetaSDR-M на 20М
Таблица частот любительских спутников

Ноябрь:
Выбор гостиницы п.Чагода, п.Сазоново, д.Березье.
Переделка аттенюатора 20 дБ, 40 дБ в антенный переключатель
Работа генератора на 74HC240 на разных частотах. (приведены спектры)

Декабрь:
Оценка чувствительности приемника ZetaSDR
Записываем VHS видео с кассеты в компьютер (методичка)
Опубликована статья  Телеметрия р/л маяков в RBN и WSPRNET в CQ-QRP #60 осень 2017

Активность в:
Мороз красный нос 2017
Союз клубов 2017. HAM 3 место + SWL 1 место 05.02.2017
Российская радиолюбительская эстафета "От края до края"   15 апреля

с 06:00 UTC до 08:00 UTC (c 09 до 11 по Москве)
Русское поле 2017

Лавриненков Игорь / R2AJA

Для связи mail:  lis-soft /*at*/rambler   точка   ру



понедельник, 5 марта 2018 г.

Зависимость усиления от высоты подвеса Yagi, Dipole на 20М

В данном материале приведу зависимости усиления от высоты подвеса Yagi, Dipole на 20М диапазоне.

         Графики усиления от высоты подвеса двух антенн - двухэлементной Яги и горизонтального диполя диапазона 20 метров. Данные по результатам моделирования в MMANA.
Учитывая реалии последних соревнований, в которых оптимальными зенитными углами были 5-15 градусов, диаграммы построены для зенитного угла в 10 градусов.
Выводы:
1. Хорошо видно, что усиление антенн растет с ростом высоты подвеса, однако выше 14 метров поднимать диполь не требуется, прирост усиления становится малым. Прирост усиления Яги чуть больше, но тоже незначителен после высоты 14 м.
2. Для одинакового усиления при данном зенитном угле высота диполя должна быть на 4 метра больше. Например для усиления -1 дБ Яги можно подвесить на высоте 4 метра, а диполь на 8 метрах. (данного усиления уже достаточно для проведения уверенных связей QRP как в SSB так и CW). Появляется выбор - высокая мачта и диполь без траверсы, либо мачта ниже, но с Яги   
3. Для сравнения показано усиление вертикальной антенны GP. (1/4-волновый). Видно, что Яги достигает усиления GP уже на высоте установки 3 метра, а диполь при высоте 7 метров.

Лавриненков Игорь / R2AJA
Для связи mail:  lis-soft /*at*/rambler   точка   ру