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 eden 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