Цифровой спутниковый искатель своими руками.
В этой статье описывается спутниковый искатель, который мы можем построить сами, чтобы помочь в настройке спутниковой антенны, не вынимая наш приемник снаружи. Мы предлагаем измеритель уровня сигнала, который значительно поможет точно оптимизировать положение антенны антенны, после того, как спутник будет найден.
Рисунок 1: Реализация спутникового поиска.
Посмотрите товары для изобретателей. Началась распродажа! с 11.11.21 Ссылка на магазин.
Использование спутникового поиска показано на рисунке 1. Блок с низким уровнем шума ( LNB)) понижающий преобразователь, используемый для спутникового приема (цифровой или аналоговый), не просто принимает один канал; он получает полный диапазон от всех транспондеров, работающих на конкретном спутнике. Вместе с высоким коэффициентом усиления современный LNB подает много радиочастотной энергии в приемник, когда блюдо правильно выровнено. Наш цифровой спутниковый искатель измеряет количество радиочастотной энергии в широком частотном диапазоне, суммируя мощность всех транспондеров и вырабатывая выходной сигнал индикатора силы принятого сигнала (RSSI), посредством пропорционального постоянного напряжения для отображения. Поскольку большинство существующих спутниковых искателей используют только аналоговую шкалу, а некоторые из спутниковых искателей являются частично цифровыми (цифровая обработка с аналоговым дисплеем), а редко доступные цифровые спутниковые искатели имеют высокую стоимость,
РЧ-детектор
Мы используем микросхему LTC 5508 от Linear Technology для измерения радиочастотной мощности. LTC5508 работает с уровнями входной мощности от –32 дБм до 12 дБм. Эта микросхема представляет собой РЧ-детектор мощности для РЧ-приложений, работающих в диапазоне от 300 МГц до 7 ГГц. Диодный пиковый детектор Шоттки с температурной компенсацией и буферный усилитель объединены в небольшой корпус SC70, чтобы обнаруживать мощность РЧ посредством выходного напряжения постоянного тока. Обнаруженное напряжение буферизируется и подается на вывод VOUT. Максимальная мощность радиосигнала создает пиковое выходное напряжение, как показано на рисунке 3. Низкий логический уровень на SHDN (вывод 1) отключает цепь, а высокий логический уровень включает цепь. Это делается с помощью переключателя SPST (SW1) и резистора R2. Вывод SHDN имеет внутренний понижающий резистор 150 кОм, чтобы гарантировать, что деталь отключена, когда вход не подается. Эта микросхема может работать от напряжения питания от 2,7 до 6 В. VCC подается на вывод 4, а конденсатор C3 используется в качестве обходного конденсатора. Связующий конденсатор C2 используется для подключения к источнику РЧ-сигнала к ИС. Частотный диапазон составляет от 300 МГц до 7 ГГц. Этот вывод имеет внутренний диодный детектор Шоттки и пиковый детекторный конденсатор. Схема применения LTC5508 показана на рисунке 2.
Приложение LTC 5508
Рисунок 2. Схема применения LTC 5508 РЧ-детектор LTC5508 включает в себя несколько функций, обеспечивающих детектирование РЧ-мощности на частотах от 300 МГц до 7 ГГц. Эти функции включают в себя буферный усилитель с внутренней компенсацией, детектор пиков радиочастотного диода Шоттки и усилитель сдвига уровня для преобразования входного радиочастотного сигнала в постоянный ток, схему задержки, позволяющую избежать переходных процессов напряжения на VOUT при выходе из отключения, и схему сжатия усиления для расширения динамический диапазон детектора. Буферный усилитель имеет коэффициент усиления два и способен выдерживать нагрузку 2 мА. Буферный усилитель обычно имеет диапазон выходного напряжения от 0,25 до 1,75 В. electronicsforu.com Цифровой спутниковый искатель Внутренний ВЧ диодный детектор пиков Шоттки и усилитель сдвига уровня преобразуют входной РЧ сигнал в низкочастотный сигнал. Детектор демонстрирует превосходную эффективность и линейность в широком диапазоне входной мощности. LTC5508 может использоваться в качестве автономного приемника для измерения уровня сигнала, и в зависимости от конкретных потребностей приложения выход RSSI может быть разделен на две ветви, обеспечивая вывод данных, связанный с переменным током, и выход DC-связанный, выход RSSI для измерения уровня сигнала и АРУ , Следующий график (рисунок 3) показывает, что пропорциональное выходное напряжение постоянного тока для соответствующего входного радиочастотного сигнала. Это связано с цифровым вольтметром через R1 и C1.
Электроника для самоделок вкитайском магазине.
Рисунок 3. PV характеристики LTC5508
Применение циклических конденсаторов
Приборы с циклическими конденсаторами используются для настройки антенн очень давно. Ресиверы для них подходят самые разнообразные. Чтобы собрать модель самостоятельно, в первую очередь следует подобрать корпус. После этого устанавливается непосредственно модулятор для настройки пороговой частоты прибора.
Следующим шагом необходимо зафиксировать конденсаторы на микросхеме при помощи паяльной лампы. Далее останется только купить хроматические резисторы. Преобразователь в данном случае целесообразно использовать импульсного типа. Фильтры многие специалисты рекомендуют применять магнитные. Средняя чувствительность устройства обязана по умолчанию находиться на уровне 3 мк. Для коротковолновых систем такие приборы подходят идеально.
Источник питания
Встроенный источник питания поставляется с использованием двух последовательных интегральных схем регулятора напряжения (LM1086-ADJ), как показано на рисунке 4. Необходимые напряжения питания получены от самого спутникового приемника с использованием того же ВЧ-кабеля. Индуктор 10 мГн (L1) действует как радиочастотный дроссель для предотвращения смещения радиосигнала постоянного тока на спутниковый искатель. Регуляторы напряжения спроектированы с использованием микросхемы LM1086 для обеспечения 5 В и 3,6 В соответственно.
Источник питания 5 В используется для цифрового дисплея, а источник питания 3,6 В используется для детектора ВЧ-мощности. LM1086 регулируемая версия развивает 1.25V опорного напряжения, (VREF), между выходным терминалом (PIN2) и настройки терминала (pin1), при 1,5 А тока нагрузки. Два резистора требуются для установки выходного напряжения версии регулируемого выходного напряжения LM1086. Версии с фиксированным выходным напряжением включают в себя регулирующие резисторы.
Регулировка нагрузки составляет 0,1% (обычно), а регулировка линии составляет 0,015%. Количество компонентов устройства очень минимально, с использованием двух резисторов как части цепи делителя напряжения и выходного конденсатора для регулирования нагрузки. Делитель напряжения для этой части устанавливается на основе уравнений, показанных ниже; где R3 / R5 — верхний резистор обратной связи. R4 / R6 — нижний резистор обратной связи. VOUT = 1,25 В (1 + R6 / R5) для выхода 5 В VOUT = 1,25 В (1 + R3 / R4) для выхода 3,6 В где R3 / R5 — верхний резистор обратной связи. R4 / R6 — нижний резистор обратной связи. VOUT = 1,25 В (1 + R6 / R5) для выхода 5 В VOUT = 1,25 В (1 + R3 / R4) для выхода 3,6 В где R3 / R5 — верхний резистор обратной связи. R4 / R6 — нижний резистор обратной связи. VOUT = 1,25 В (1 + R6 / R5) для выхода 5 В VOUT = 1,25 В (1 + R3 / R4) для выхода 3,6 В
Рисунок 4. Источник питания При большом выходном конденсаторе (≥100 мкФ) и мгновенном замыкании входа на землю регулятор может быть поврежден. В этом случае для защиты регулятора рекомендуется внешний диод (D1) между выходным и входным контактами. Конденсаторы C4 и C6 используются в качестве выходных фильтров для обоих регуляторов. Схема расположения выводов микросхемы LM1086 приведена ниже (рисунок 5).
Рисунок 5. Вид сверху IC1086
Использование импульсных преобразователей
Приборы с импульсными преобразователями на сегодняшний день являются довольно сильно востребованными. Подходят они для настройки антенн селективного типа. Ресиверы чаще всего для устройств подбираются оптического типа. В данном случае сборку модели необходимо начинать с установки проходных конденсаторов с дисплеем. При этом регулятор можно брать только поворотного типа.
Для стабилизации процесса передачи сигнала используются только хроматические резисторы. В данном случае стабилитроны применяются довольно редко. Всего тиристоров для устройства потребуется два. Один из них следует устанавливать непосредственно у преобразователя. При этом второй тиристор монтируется возле модулятора.
Цифровой вольтметр
Точный цифровой вольтметр с использованием IC L7107 от Intersil Corporation, используется для цифрового дисплея. Схема применения показана на рисунке 6. ИСЫ включают в себя низкое энергопотребление, 3,5 аналоговых цифры цифрового преобразователя, внутренняя схему для семи декодеров сегмента, драйверов дисплея, источника опорного напряжения и часов. Рассеиваемая мощность составляет менее 10 мВт, а стабильность дисплея очень высокая.
Работа этой электронной схемы очень проста. Измеряемое напряжение преобразуется в цифровой эквивалент АЦП внутри ИС, а затем этот цифровой эквивалент декодируется в семисегментный формат и затем отображается. АЦП, используемый в микросхеме L7107, представляет собой двухконтурный АЦП. Процесс, происходящий внутри нашего АЦП, можно сформулировать следующим образом. В течение фиксированного периода времени измеряемое напряжение интегрируется для получения линейного изменения на выходе интегратора. Тогда известное опорное напряжение противоположной полярности подается на вход интегратора и позволил нарастить до тех пор, выход интегратора не станет равным нулю.
Сравнение и преобразование входного напряжения
Время, необходимое для достижения отрицательного наклона нуля, измеряется в тактовом цикле ИС и будет пропорционально измеряемому напряжению. Проще говоря, входное напряжение сравнивается с внутренним опорным напряжением, а результат преобразуется в цифровой формат. Семисегментные светодиодные дисплеи с диагональю 14,2 мм (0,56 дюйма) доступны в качестве общего анода (DISP1 — DISP4). Резисторы R13 и C13 используются для установки частоты внутренних часов микросхемы. Конденсатор С12 нейтрализует колебания внутреннего эталонного напряжения и повышает стабильность дисплея. Конденсатор 0,1 мкФ дает хорошие результаты в большинстве случаев. Резистор R10 контролирует диапазон вольтметра. Справа большинство трех дисплеев соединены так, что они могут отображать все цифры. Крайний левый дисплей подключен таким образом, что на нем могут отображаться только «1» и «-». Контакт 5 (представляющий точку) подключен к земле только для второго дисплея, и его положение необходимо изменить при изменении диапазона вольтметр, изменив R10. (R10 = 1,2K дает диапазон 0-20 В, R10 = 12K дает диапазон 0-200 В).
Цифровой вольтметр с использованием микросхемы L7107
Рис. 6. Схема цифрового вольтметра с использованием микросхемы L7107.
Аналоговый вход, необходимый для генерации полной шкалы (2000 отсчетов): VlN = 2VREF. Таким образом, для шкалы 200 мВ и 2 В значение VREF должно равняться 100 мВ и 1 В соответственно. Это делается резисторами R7, R8 и R9. Интегрирующий резистор должен быть достаточно большим, чтобы оставаться в этой очень линейной области во всем диапазоне входного напряжения. Поэтому мы используем R12 = 470K в нашей схеме. Интегрирующий конденсатор должен быть выбран, чтобы дать максимальное колебание напряжения, и номинальное значение составляет 0,22 мкФ (C11).
Размер автоматического нулевого конденсатора (C10) оказывает некоторое влияние на шум системы. В шкале 2 В конденсатор емкостью 0,047 мкФ увеличивает скорость восстановления после перегрузки и подходит для шума в этой шкале. Дисплей 3 1/2 цифры, Это означает, что максимальный курс отображения 1999 года с десятичной точкой включен при желании. Десятичная точка подключена через резистор R14 к земле. Также нет необходимости использовать четыре дисплея; Вы можете использовать только 3 для отображения 999 или диапазона 100 мВ, 1 В, 10 В, 100 В. ICL7107 предназначен для работы от источников питания ± 5 В. Однако, если отрицательный источник питания недоступен, он может быть сгенерирован из тактового выхода (вывод 38 на IC2) с 2 диодами (D3 и D4), 2 конденсаторами (C14 и C15) и недорогой ИС CD4049 (IC3), как показано на следующий рисунок7.
Рисунок 7. Поколение отрицательных поставок.
Прибор для настройки антенн
В данной статье предлагается прибор ддя измерения резонансной частоты антенн с кабельными фидерами. Он не позволяет получить каких-то принципиально новых результатов, но более прост в изготовлении и использовании. Например, рефлектометр из книги К. Ротхаммеля «Антенны» требует подачи на измерительную линию мощности в несколько десятков ватт, а на НЧ диапазонах и того больше, иначе отраженная волна в измерительной линии будет очень мала по амплитуде и недостаточна для ее линейного детектирования диодом. В результате прибор будет показывать прекрасный КСВ даже при приличном рассогласовании. Не отсюда ли происходят частые заявления в эфире, что то один, то другой очень хорошо отстроили свои антенны на 1,8 МГц и КСВ равен единице? Если не увеличить раза в три длину измерительной линии против той, что указа-на в книге К. Ротхаммеля, то на 1,8 МГц даже мощности в полкиловатта едва-едва хватает, чтобы падающая волна отклонила стрелку прибора в конец шкалы. О линейном измерении же отраженной волны не может быть и речи. Ее сигнал просто не откроет диод. Измерение же КСВ на 1,8 МГц при разрешенных мощностях 5 и 10 Вт простыми рефлектометрами представляется делом вообще нереальным.
Предлагаемый метод не связан с регистрацией отраженной волны и ему ненужна никакая мощность, что, помимо очевидных удобств при настройке, позволит снизить загрузку диапазона. Метод основан на воздействии антенны на колебательный контур, к которому антенна подключается. Известно, что входное сопротивление фидера чисто активное и равно волновому сопротивлению кабеля только в случае идеального согласования, т.е. если он нагружен на активное сопротивление, равное волновому, и реактивная составляющая отсутствует. При рассогласовании по частоте во входном сопротивлении появляется либо индуктивная, либо емкостная составляющая. Если фидер подключен параллельно к колебательному контуру, индуктивная составляющая вызовет уход частоты вверх, а емкостная — вниз. Причем сравнивать отклонение нужно по отношению к тому положению, которое имеется при подключении к контуру активного сопротивления в виде резистора, равного по величине волновому сопротивлению кабеля. Чтобы измерить резонансную частоту контура, его удобно включить в состав перестраиваемого автогенератора, частота которого регистрируется внешним частотомером (рис. 1). Связь антенны с контуром должна быть слабой, иначе генерация сорвется или будет очень неустойчивой. Большое внимание нужно обратить на переключатель S1, который должен иметь минимальные паразитные индуктивность и емкость; длины монтажных проводов от S1 к эквивалентному резистору и гнезду антенны должны быть минимальными. При выборе источника питания необходимо иметь в виду, что амплитуда генерируемого напряжения на контуре должна быть достаточно большой. Иначе при измерениях внешние мощные сигналы, принятые антенной, будут вызывать затягивания частоты генератора и измерения либо вообще не получатся, либо будут неточными.
Порядок работы
Установщик может одновременно просматривать проекцию азимутальных и вертикальных градусов входящих сигналов, а также измерять и настраивать антенну для азимута и угла обзора. Спутниковые сигналы можно визуализировать и избежать любых препятствий. Site & Satellite Finder может быть расположен ниже антенной антенны, компас даст правильные показания для МАГНИТНОЙ, а также для НЕМАГНИТНОЙ спутниковой антенны. Вы должны знать (в вашем месте) азимут, скорректированный с учетом склонения (магнитный север) и угла обзора высоты для каждого спутника, с которого вы хотите получать сигналы. Отсоедините коаксиальный кабель, идущий от вашего приемника, к LNB (на конце LNB), затем подключите измеритель сигнала к LNB, используя длину коаксиального кабеля (от 1 до 3 метров). Приемник также может быть подключен к измерителю сигнала. Поскольку устройство может быть подключено симметрично, вы можете подключить устройство в любом направлении. Требуется питание от приемника, поэтому оставьте приемник включенным. Но нет необходимости устанавливать его для определенного канала.
Полупрофессиональные и любительские
Полупрофессиональные «пищалки» – бюджетное решение – представлены приборами с механическим индикатором сигнала. Механика чувствительна к влиянию радиоволн, поэтому точность настройки приборами данной модели может быть не идеальной.
На поисковый запрос «самодельный прибор для настройки спутниковых антенн» Интернет выдаст вам ссылки на любительские устройства, сконструированные в основном из маленького телевизора и приёмника. Но попадаются также приборы на базе индивидуальных схем и персонального программного обеспечения.
Если вы отдаёте предпочтение такому варианту ввиду его дешевизны, то вам нужно знать, что качество настройки таким прибором вызывает сомнения. К тому же, любое кустарное устройство, а тем более тандем из переносного телевизора и тюнера (даже если они компактные), не обеспечит вам нужный темп работы там, где необходима мобильность.
Принципиальная схема спутникового поиска
Рис. 9. Полная принципиальная схема цифрового спутникового искателя. Направьте тарелку примерно в направлении к желаемому спутнику, используя компас или тень солнца в заданное время. Используйте вашу любимую программу отслеживания, чтобы определить направление по компасу или время, когда Солнце достигнет того же направления (азимут), что и спутник. Чтобы увеличить усиление сигнала спутника, плавно изменяйте азимут и угол наклона спутника, чтобы максимизировать показания счетчика. Цифровой дисплей будет отображать 2,5-2,8 В для лучшего приема. Помните, что отклонение от направления всего на 5 ° может означать, что вы ничего не получите, или, что еще хуже, возможно, вы оптимизировали на соседнем спутнике! Как только вы нашли лучшее выравнивание тарелки, вы можете оптимизировать положение LNB в зажиме подачи. Попробуйте слегка повернуть LNB из нормального положения и сдвинуть его в направлении или от тарелки, чтобы получить максимальное считывание. Всегда проверяйте прием на приемнике, чтобы убедиться, что вы оптимизировали на правильном спутнике, прежде чем починить блюдо! Если вы используете моторизованное полярное крепление, вы также можете использовать спутниковый счетчик на стороне приемника.
Низкочувствительные модификации
Если подключается спутниковое ТВ, настройка антенны может происходить при помощи низкочувствительной модели. На сегодняшний день она является довольно распространенной. Однако недостатки у нее имеются очень существенные. В первую очередь они связаны с плохой стабилизацией моделей. Ресиверы у них применяются только оптического типа.
При этом чувствительность в среднем не превышает 2 мк. Все это вызвано тем, что фильтры в данном случае подходят только магнитного типа. Однако основное преимущество моделей заключается в быстрой настройке низкочастотных стабилитронов. Таким образом, сопряжение сигналов происходит довольно быстро. Для новичков такие приборы подходят идеально.
Экспериментальная схема
(Это схема, реализованная и протестированная в первую очередь (рисунок 8), для которой я приложил прототип для вашей проверки. Показания наблюдаются с помощью цифрового мультиметра. Проверенная антенна для телевизора AIRTEL)
Рис. 8. Экспериментальная схема спутникового поиска Хотя эта схема потребляет очень небольшое количество RF от LNB, это может ухудшить производительность вашей системы, поэтому удалите ее после завершения выравнивания антенны. Важно, чтобы провода, показанные на схематической диаграмме толстым слоем, были как можно короче (менее 5 мм), поскольку мы имеем дело с высокими частотами здесь. Припаяйте эти детали непосредственно к задней части F-разъема. Используйте короткий коаксиальный кабель, чтобы соединить оба F-разъема друг с другом внутри коробки. Наконец, готовый блок должен быть помещен в металлическую коробку, чтобы предотвратить утечку РЧ. Полная принципиальная схема предлагаемого цифрового спутникового искателя показана на рисунке 8. Схема, сделанная для экспериментальной установки, показана на рисунке 9. Расположение печатной платы и расположение компонентов для этой экспериментальной схемы показаны на рисунках 10 и 11 соответственно. Мы надеемся, что этот цифровой спутниковый искатель будет более полезным инструментом для установки и обслуживания подключений спутникового телевидения.
Компоновка печатной платы —
Схема расположения компонентов на стороне пайки (Компоновки имеют неправильный размер)
electronicsforu.com
Варианты подключения
В распоряжении пользователя есть два пути по настройке тарелки для приема вещания:
- Услуги специалиста. Можно вызвать мастера и лишь немного подождать, пока он выполнит всю работу, но за нее потребуется заплатить немалых денег.
- Самостоятельный монтаж. В этом случае пользователь экономит средства, но потребуется много времени и усилий для нахождения точного направления для антенны.
Второй вариант более привлекателен, но сначала нужно рассмотреть, как происходит процесс настройки.
