Matkaraportti Phase 3D-integrointi Orlandossa 16.03.-23.03.1998 ------------------------------------------------- AMSAT-OH:n edustajien, Michael Fletcher, OH2AUE:n ja Harri Leskinen, OH2JMS:n, 10 GHz:n lähettimen integrointimatka AMSAT:in integrointilaboratorioon Orlandoon Floridaan oli erittäin onnistunut. Onnistuminen edellytti kuuden ja puolen 12-tuntisen työpäivän suorittamista paikanpäällä. Haminamainen meininki --------------------- Paikalla oli runsaasti porukkaa, mm. Karl Meinzer, DJ4ZC, Phase 3 D -projektin vetäjä Peter Guelzow, DB2OS, väyläasiat, kontrolli-/telemetriasofta Werner Haas, DJ5KQ, 144 MHz & 432 MHz lähettimet Konrad Mueller, DG7FDQ, mekaniikka Wilfried Gladisch, dokumentointi Lou McFadin, W5DID, Integrointilaboratorion päällikkö Chuck Green, N0ADI, RUDAK-rauta Robert Davis, KF4KSS, rakenteen logistiikka Rick Leon, KA1RHL, PR, yleiset logistiset asiat Keith Baker, KB1SF, PR, AMSAT-NA:n varapuheenjohtaja Stan Wood, WA4NFY, antennit paitsi 10 & 24 GHz, painoasiat Freddy de Guchteneire, ON6UG, 24 GHz lähetin, 144 MHz rx Matjaz Vidmar, S53MV, IF-matriisi, 21 ja 24 MHz rx, 6 cm rx, 1.3 GHz rx:t Bdale Garbee, N3EUA, RUDAK-softa Integrointia - taas ?!?!? ------------------------- Tämänkertainen reissuhan oli tarpeen ESA:n tiukentuneen tärinä- ja jyskytysspeksin vuoksi. Tämä taas oli seurausta Ariane 5:n ensimmäisen koelennon ( -pätkän ... ) telemetrian perusteella saadusta tiedosta huomattavasti suuremmasta tärinästä, kuin mitä alunperin oli odotettavissa. Koska Phase 3D:n runkoa jouduttiin vahvistamaan lujasti uuden spesifikaation vuoksi, jouduttiin myös rungon rakennetta muuttamaan joiltain osin niin, että AMSAT-OH:n toimittama ( ja jo viime keväänä kertaalleen integroima ) hyötykuorma jouduttiin irrottamaan uudistustöiden jossakin vaiheessa. Peltiheikit ----------- Valitettavasti redundanttisen kulkuaaltoputkivahvistimen antennin kiinnikkeet olivat nyt vahvistetussa rungossa joutuneet aivan sivuun piirustuksiin merkityistä paikoista, joten AMSAT-OH:n säätäjät joutuivat peltitöihin. Torviantennin kiinnikkeet lyhennettiin ja niiden kiinnityspisteet rakennettiin uudestaan kiinnikkeisiin niitattavilla alumiinlevyillä, joihin työstettiin aaltoputkilaippojen kiinnityspaikat. Homma kesti kaikkinensa pari päivää. Muu aika ennen tätä kului lähinnä hyötykuormamme uudelleenasentamiseen ja läpikotaiseen testaukseen. Lisäksi käytimme tilaisuutta hyväksi parantaa AGC-toimintakäyrän muotoa tarkoituksenmukaisemmaksi. Termistä johdetta ----------------- Kulkuaaltoputkivahvistin ja sen teholähde kiinnitettiin avaruus- aluksen runkoon käyttäen lämmönjohteena erityisesti avaruusoloihin kehitettyä alumiini-/silikonipohjaista materiaalia, jota Lou on käyttänyt mm. sukkulaprojekteissa. Tämä on huomattavasti siistimpää kuin viimekeväisessä asennuksessa käytetty kaksikomponenttisilikoniliima, ja vain aavistuksen verran huonompin johde. Kaikki oleelliset kiinnitysruuvit käsiteltiin tärinälukitusmateriaalilla, joka vaati uunikäsittelyn ennen kiinnitystä haihtuvien aineiden hävittämiseksi ennen tyhjötestausta. Materiaali on sitä Biltemasta saatavaa automobiilitavaraa... Teho- ja lineaarisuusmittauksia ------------------------------- Kaikki toiminnalliset testit suoritettiin IHU-simulaattorillamme. Tällä testerillä suoritimme myös AGC-toimintakäyrän verifiointi. Kutakin lähtötehon asetusta vastaava lineaarisuus mitattiin IHU- simulaattorin kaksiäänigeneraattorin avulla rekisteröimällä kolmannen kertaluvun keskeismodulaatiotaso eri AGC-asetuksilla. Voimme ajaa lähetintämme haluttaessa kompressiossa vakioamplitudi- modulaatioilla tai erittäin lineaarisella alueella. Puolijohdepääte- asteen ulostuloteho on maksimissaan 6.4 W peak ja lineaarisella alueella n. 4 W ( - 20 dBc IMD ) ja TWTA:n ulostuloteho luokkaa 49 W peak kompressiossa ja lineaarisella alueella n. 25 W ( - 20 dBc IMD ). Mittaustekniikkaa ----------------- IMD-mittaukset suoritettiin käyttäjiä vanhemmalla spektrianalysaattorilla, jossa oli naamataulusta vaihdettava mikseridiodi !!! CW kompressioteho on SSPA:lla 7.3 W ja TWTA:lla 58.3 W. Puolijohde- pääteasteen kompressiotehoa on pudotettu 13 W:sta hyötysuhteen parantamiseksi. Eri moduleiden virrankulutus 28 V:n linjalta rekisteröitiin tarkasti tasavirtaklampin avulla. Testausten aikana teho ajettiin SSPA:n tapauksessa koaksiaaliseen keinokuormaan ja TWTA:n teho aaltoputkikeinokuormaan. Kummassakin pääteasteen antennihaarassa oli mittausten aikana kalibroidut suuntakytkimet tarkan tehomittauksen mahdollistamiseksi. Empiirisenä tutkimustuloksena voidaan todeta mikroaalloilla olevan havaittavissa kudoksien vanhenemista estäviä ominaisuuksia: "Baby Face" -Leskiseltä kysyttiin todistusta riitävästä iästä kahdessakin paikassa matkan aikana, ensin autovuokraamossa ja sitten hotellin pubin tiskillä... Allekirjoittaneen hyvin säilynyt hipiä on parran suojeluksessa. Komennot ja telemetria ---------------------- Lähtötehoa ( AGC:n toimintapistettä ) voidaan säätää neljän bitin kombinaatiolla telemetrialinkin kautta. Ohjauksina voidaan myös valita joko SSPA tai TWTA, sekä nostaa TWT-putken hehkujännitettä hieman putken elikaaren loppupuolella emission parantamiseksi, sekä voidaan asettaa TWTA:lle helix-virran ylivirran laukaisun ohitustila erityistilanteita varten. Edellisellä matkalla modifioitu 28V_S-ohjaus on nyt lisätty muihinkin moduleihein, joita näimme integrointilaboratoriossa. Tämä ohjaushan estää satelliitin hyötykuormien ( erityisesti lähettimien ) päälletulon kun satelliitti on vielä kantoraketissa kiinni. The real thing -------------- Kun kaikki testit ja dokumentointi oli valmista, siirryimme testaamaan hyötykuormaamme puhtaasti IHU-ohjauksella. Tässä meitä avusti Peter, DB2OS, joka suoritti haluamamme kauko-ohjaukset 400 baudin komentoyhteyden yli langattomasti telemetrialinkin yli satelliitin ollessa täysin itsenäisenä ja langattomassa yhteydessä, kuin avaruudessa ikään. Vain aurinkopaneelisimulaattori oli kinni aluksessa testejä suorittaessamme. Samalla seurasimme lähettimemme telemetriakanavista paluutietoja telemetrialinkin paluuyhteydellä. Kaikki pelasi loistavasti - juuri niinkuin pitikin, joten tyytyväisiä oltiin. Ensimmäinen transponderiyhdistelmä ---------------------------------- Samassa yhteydessä testasimme eri vastaanottimien kytkentää lähettimeemme ja tämäkin toimi mainiosti. Samalla pidimme"ensimmäisen kuson" 144 MHz/10451 MHz yhdistelmällä. Testauksissa käytimme myös 1.3 GHz:n vastaanotinta ja lisäksi välitaajuuteen kytkettiin vastaanotin- läpäisyn lisäksi 1 - 3 majakkaa ja RUDAK:ilta dataa ( 2 * 9k6 + 153.6 kbit/s ). Ylöslinkille kun vielä syötettiin SSB-signaali, saatiin hyvä käsitys C/I-suhteesta ( hyötysignaalin voimakkuus häiriötason yläpuolella ) eri lähtötehoilla. Tehonmittauksessa käytettiin valantehnyttä, juuri kalibroitua teho- mittaria. Tehomittarille oli muitakin havittelijoita ja allekirjoittanut auttoi AMSAT-DL:n ryhmää 2.4 GHz:n, 435 MHz:n ja 145 MHz:n lähettimien tehojen mittauksissa, sekä näiden + 24 GHz:n lähettimien spektrianalyysissä. Analysaattorina oli syntetisoitu 50 GHz:n spektrianalysaattori. Joitain ongelmia vielä jää eri ryhmien ratkottavaksi, mutta AMSAT-OH:n toimittama hyötykuorma toimii täysin moitteettomasti. Tulee kuulumaan ja kovaa ------------------------ Yhteenvetona voidaan mainita, että näyttäisi siltä, että AMSAT-OH:n toimittama 10 GHz:n lähetin on EIRP:ltään ja lineaarisuudeltaan/ spektripuhtaudeltaan ylivoimainen laite. Ajettaessa lähetintämme lineaarisella alueella, ovat dynamiikkaa rajoittavina tekijöinä välitaajuuteemme kytketyt muut laitteet... Thermal Vacuum-testit --------------------- Seuraava vaihe Phase 3 D-satelliitin laukaisuvalmisteluissa on koko satelliitin terminen syklaus tyjiössä. Tässä testissä todetaan laitteiden oikeellinen toiminta -20 C-asteen ja + 50 C-asteen äärilämpötiloissa ( edes kaupallinen avaruusspeksattu TWTA ei ole spesifioitu toimimaan alle 0 C-asteen... ). Testit kestävät noin viikon. Bump & Vibration ---------------- Tätä seuraa tärinä- ja jyskytystestaus ja jos satelliitista ei varise oleellisia komponentteja pois on seuraava pysähdyspaikka Ranskan Guyana Etelä-Amerikassa... Lähtee - ei lähde... -------------------- Laukaisusta ei ole vielä mitään varmaa tietoa, vain vahvoja epäilyksiä. On kuitenkin täysin mahdollista, että satelliittimme laukaisu tapahtuu vihdoin ja viimein tämän vuoden puolella. Tätä ennen joudutaan vielä ylipaino-ongelman ratkaisun eteen. Jostakin on aivan pakko pudottaa 10 kg painoa pois, jotta saavutettaisiin edes kohtuullinen rata satelliitillemme. Koko aluksemmehan painaa uusien rungon vahvistusten ja muutosten vuoksi huomattavasti suunniteltua enemmän. Nyt jos koskaan on oikea hetki aloitaa 10 GHz:n vastaanottimen rakentaminen Phase 3 D:tä varten ! Michael Fletcher, OH2AUE AMSAT-OH