|
Over de in
te vullen waarden :
Actuele
Satelliet Power
: het betreft een transponder waarbij jouw downlink output kan
wijzigen in verband met de activiteiten van de andere gebruikers.
Betreffende de waarden een voorbeeld : de maximum power van een
bepaalde satelliet transponder bedraagt circa 400 mW PEP. Stel,
er lopen vijf gelijke 'signaal power' verbindingen over de transponder.
Dit betekent dat een enkele output ( op een specifieke frequentie
) 80 mW bedraagt. Dit is circa 19 dBm ( voor omrekenen zie
hier ). Deze
waarde is als Default ingegeven. De toestand kan echter voortdurend
wijzigen en dus zullen de outputwaarden dan ook wijzigen.
Satelliet
Antenne Gain
: nog enige info, als voorbeeld de Delfi-C3 Turnstiles. Een tijdje
geleden mocht ik van een van de mensen, betrokken bij het Delfi-C3
project, onder meer dit ontvangen :
De
antennes van delfi zijn inderdaad UIT-FASE gevoed. De 4 antennes
die we per band gebruiken zijn kwartgolf antennes en deze zijn
elektrisch telkens 90 graden verschoven om een circulair gepolariseerd
signaal op te kunnen wekken. Het schema van ons phasing netwerk
is bijgevoegd aan deze post. Hierin zijn de antennes genaamd naar
de kant waar ze zitten ten opzichte van het reference frame van
de satelliet.
Z+
of Z- geeft de kant van de satteliet aan (lengteas) en X en Y
de breedte en diepte.
De
hybrid heeft een 0 en 90 graden uitgang, het signaal van beide
uitgangen word nog een keer gesplit, waarvan een uitgang ook weer
180 graden draait. Zo heb je dus
0 + 0 = 0 Graden
0 +180 = 180 graden
90 + 0 = 90 Graden
90 + 180 = 270 Graden
Naar aanleiding
van bovenstaande ( waarvoor overigens uiteraard dank ) komt duidelijk
naar voren dat er volledig circulair gevoed wordt. De 'circularity'
zal beter kunnen zijn dan +/- 2 dB ( in de 'weg' van de antenne,
richting, dus langs de Z-as van het XYZ coordinatenstelsel, waarin
de antenne theoretisch geplaatst is ) als alles goed is. Daarbuiten,
dus afwijkend van de Z-as, is er sprake van de zogenaamde squint
hoek en zal de circulaire component wijzigen. Zie ook verder naar
beneden.
De gain van een dergelijke antenne kan van ontwerp tot ontwerp
iets verschillen, tussen 0 en 2.5 dBi, als Default is hier 0.5
dBi ingevoerd. Omdat er tengevolge van bewegingen van de satelliet
en de in 'orbit positie' ( attitude, orientatie ) interferometereffecten
( wegens de squint hoek ) kunnen optreden is het gebruik van een
antenne met omschakel mogelijkheid echt ideaal. Zelf heb ik een
tijd gewerkt met een rx skewed design dubbele yagi ( per band
) onder het dak, 45 graden gekanteld ten opzichte van de basisopstelling,
met twee relais, een voor LHCP en RHCP ( CIRC ) een voor LIN VERT
en LIN HOR. Dat ging ongehoord goed alhoewel ten gevolge van het
interferometereffect er wel eens een ietsje verschil kon worden
geconstateerd. Over de squint hoek nog dit : het betreft de hoek
tussen de satellietantenne richting ( Z-as ) en de rechte, die
bestaat tussen satelliet en uw QTH. Deze hoek kan soms worden
bepaald met behulp van de ALON / ALAT waarden ( bij LEO's, zoals
Delfi-C3 is dit meestal ongebruikelijk ). Voor een korte toelichting
voor de liefhebbers zie onderaan deze pagina ( algemene, niet
specifieke Delfi-C3 antenne info ).
Grondstation
Antenne Gain
: zoals u weet geldt er EIRP = 1.64 maal ERP ( W ), EIRP = 2.14
dB + ERP, dBi = 2.14 + dBd zie bijvoorbeeld hier
Het
result ( in dBm ) onder Antenne Signaal
Vermogen is gemakkelijk te copieren door er even met de
muis over te 'schuiven' en kan men hier
of hier ( iets meer
uitgebreid, met wat extra info over de S Meter ) ingeven, plakken
in Psignaal ( PEP dBm ). Behalve de signaalspanning verschijnt
er nu ook de te verwachten S Meter waarde ( gebaseerd op antenne
spanning en vermogen ). Natuurlijk kunt u verder
ook nog een resultaat ingeven betreffende het uitvoervak Ontvangen
Totaal Ruis. Deze is uiteraard ook te vertalen in een specifieke
S Meter waarde.
Note
: voor de berekening werd uitgegaan van enkeltoon ( sinus ) modulatie
( volle uitsturing ) waarbij slechts een zijband uitgezonden wordt.
Het betreft PEP power en de S meter ( schakeling ) is een standaard
type met de gebruikelijke ( 'EZB' ) vertraging voor deze typische
meting. De waarden zullen bij spraak lager uitvallen.
Ter
vergelijking : S Meter waarden voor VHF & UHF 0.5 pW S 9 5 µV
in 50 Ohm .....
s9
= -093 dBmW -046 dBmV 5.00 µV 50 ohm
s8 = -099 dBmW -052 dBmV 2.51 µV 50 ohm
s7 = -105 dBmW -058 dBmV 1.26 µV 50 ohm
s6 = -111 dBmW -064 dBmV 0.63 µV 50 ohm
s5 = -117 dBmW -070 dBmV 0.32 µV 50 ohm
s4 = -123 dBmW -076 dBmV 0.16 µV 50 ohm
s3 = -129 dBmW -082 dBmV 0.08 µV 50 ohm
s2 = -135 dBmW -088 dBmV 0.04 µV 50 ohm
s1 = -141 dBmW -094 dBmV 0.02 µV 50 ohm
s0 = -147 dBmW -100 dBmV 0.01 µV 50 ohm
Sky
Temperatuur
: betreffende de ruis die vanuit de kosmos in de lobben van je
antenne terecht komt. Deze ruistemperatuur moet door de operator
zelf vastgesteld worden maar een richtwaarde is 150 K. Een en
ander is onder meer afhankelijk van de antenne richting ( en elevatie
), het gedeelte van de melkweg dat wordt waargenomen, en de hoeveelheid
waterdamp in de atmosfeer. De frequentie is uiteraard ook van
grote invloed.
Note
: weet je helemaal niet om welke waarde het in jouw geval gaat
klik dan eens op de onderstaande plaatjes.
Meer van deze grafieken vind je terug in een erg mooie pdf file,
klik hier
De file is afkomstig van http://www.emc.york.ac.uk/
Systeemruisgetal
FT :
dit vindt men uit de ruis en versterkingsfactoren. Het is afhankelijk
van de positie in een keten. Stel, je hebt een antenne met daaraan
gekoppeld bijvoorbeeld 25 meter coaxlijn, indien je nu een preamp
tussen coaxlijn en trx plaatst levert dit een verschil op ten
opzichte van een andere situatie, namelijk waar je die preamp
in de mast bij de antennes monteert : het ruisgetal zal in bovenstaande
berekening respectievelijk 4.05 en 1.30 dB bedragen. Zie je kans
om ook nog de 'eerste trap' van je ontvanger in de mast te monteren
dan wordt het zelfs 1.17 dB, dat is zeer goed. Heb je helemaal
niets in de mast en ook niet bij je ontvanger 'ertussen' zitten
dan loopt FT hier op tot 6.02 dB ..... dat is niet erg goed. Een
verschil van 6.02 - 1.17 ( preamp en eerste ontvangertrap in de
mast ) = 4.85 dB resulteert in deze berekening voor de SRV in
een signaal niveau verschil
van ongeveer 6.29 dB, dat is circa 2.06 maal ( voor spanning ),
en circa 4.26 maal ( voor vermogen ). Dit zijn niet te verwaarlozen
factoren. De afstand tussen
het gewenste signaal en het ruis signaal is qua spanning nu met
ongeveer een factor twee ( 2.06 ) vergroot.
Invullen
in de
juiste volgorde : bijvoorbeeld
1 - preamp
( in de mast )
2 -
coaxkabel bereken
3 -
eerste trap ontvanger
( ontvangeringang )
Dus invullen
in de volgorde van uw configuratie. Merk op dat het systeemruisgetal
FT ongunstig uitvalt wanneer de preamp bij de ontvangeringang
wordt gemonteerd en niet boven in de mast ..... Met name bij lange
coaxkabels treedt het effect meer en meer op.
Invullen
( aansluitend ) van boven naar beneden :
als bijvoorbeeld
de preamp ( trap 1 ) in uw systeem niet bestaat, slaat u deze
gewoon over. Plaats in beide vakjes ( van trap 1 ) nu het cijfer
een ( 1 ). Met betrekking tot het aansluitend invullen : in een
HF keten mogen geen onderbrekingen optreden, in de invoer van
dit script ook niet. Zijn de gevraagde gegevens helemaal niet
voorhanden vul dan voor alle trappen het cijfer een ( 1 ) in.
Realiseer je dat je systeemruisgetal FT door het JS nu met 0 dB
verrekend wordt.
Note
: voor het bovenstaande ( script, defaultwaarden ) werd uitgegaan
van een coaxkabel waarbij voor de gegeven situatie en lengte (
25 meter ) een ruisfactor geldt van 2 en een versterking van -
3 dB, een preamp met respectievelijk 1.23 en circa 14 dB en een
ontvangeringang met 2 en 10 dB. Vanwege de plaats in de keten
wordt de waarde van 10 dB niet verrekend, default is een ( 1 ).
Berekening
Coax Ruisfactor :
de
ruisfactor en het ruisgetal van een toegepaste lengte coax kunnen
via dit JS
gemakkelijk bepaald worden. De results niet gebruiken in het script
hierboven ( gebruik de daarvoor bestemde link ). In dat script
wordt de temperatuur, ook voor coaxkabel, al mee verrekend. In
het helpscriptje is daarom intern de temperatuur op 17 C ( 290
K, specs fabrikant ) ingesteld waardoor de results dan nog 'neutraal'
zijn.
Verder
wordt er meestal voor de berekening van de ruisfactor van coaxkabels
uitgegaan van de vermogensruis ( volgens afspraak ). Dit JS werkt
daar ook mee. Desgewenst kan er gerekend worden met spanningsruis.
Aanvragen : [email protected]
Nog
een opmerking, in de zomerzon kunnen de temperaturen van coaxkabel
behoorlijk oplopen .. 60 C is dan al heel 'gewoon' te noemen.
De temperatuur waarbij PE kan vervormen ligt in de buurt van 80
C ..
Toelichting
ALON / ALAT, squint en nog iets over skewed design yagi's
:
met
behulp van de ALON / ALAT waarden kan soms ( als aan bepaalde
voorwaarden wordt voldaan ) de 'attitude', de 'orientatie' ( stand
) van de satelliet bepaald worden. Als nu de squint hoek bekend
is kan worden bepaald wat voor soort polarisatie er bij een gegeven
configuratie voor een satellietantenne mogelijk kan optreden :
bij Turnstiles waarmee sommige satellieten zijn uitgerust kan
bij het ontvangende station bijvoorbeeld circulaire ( squint =
0 graden ), lineaire ( squint = 90 graden ) of ellipsvormige (
squint = '2 maal' 45 graden ) polarisatie
optreden ..... Uiteraard gaat het bij gebruikelijk uitrichten
goed.
squint
= '2 maal' 45 graden
Hiermee
wordt bedoeld dat indien de antenne zich in een XYZ coordinatenstelsel
bevindt er nu twee hoeken van elk 45 graden zijn, namelijk tussen
de zendrichting ( Z ) en de X en Y as.
Wat bijvoorbeeld
ook kan is dat een uitgezonden RHCP signaal vanaf de aarde door
de satellietantenne als LHCP gezien wordt. Een RHCP helixantenne
aan de satellietzijde zou dan geen signaal zien. Een voorbeeld
: als bij een skewed design dubbele yagi geldt : sin a = ( L1
- L2 ) / d dan zal bij d = 1 lambda en L1 - L2 = 0 ( L1 = L2 ),
a = 0 graden, alles goed zijn. De satelliet ontvangt gewoon RHCP.
Bij L1 - L2 = 0.25 lambda zal a = 14.5 graden zijn. Als de antenne
14.5 graad afwijkt van de gewenste richting dan zal de satelliet
een LP ( lineair ) signaal zien. Immers bij lambda = 0.25 geldt
dat op de ene beam het uitgezonden signaal 90 graden in fase is
verschoven ten opzichte van het uitgezonden signaal op de andere
( tweede ) beam ! Als de antenne 29 graden afwijkt zal de satelliet
een LHCP signaal zien ! Immers bij lambda = 0.5 geldt dat op de
ene beam het uitgezonden signaal 180 graden in fase is verschoven
ten opzichte van het uitgezonden signaal op de andere ( tweede
) beam. Als je het eens berekent voor andere waarden van d zul
je constateren dat naarmate de twee booms verder van elkaar verwijderd
zijn de 'typische' hoeken a steeds kleiner worden bij dezelfde
afwijkende effecten, als boven omschreven. Zo zijn er nog meer
mogelijkheden. Hoe dan ook, bij de canted turnstile arrangement
( satelliet ) spelen deze zaken ook. Je zal niet altijd een mooi
( RHCP ) signaal ontvangen, als het tegenzit, zelfs bijna helemaal
niet. Dan is het geen slechte zaak om goed voorbereid te zijn
.....
Opmerking
: sin a = ( L1 - L2 ) / d ofwel L1 - L2 = + / - d sin a ( indien
r >> d ) : satelliet handboek voor zendamateurs ( ARRL Satellite
Handbook ISBN 0-87259-658-3 zie ook figuur 9-12 ). Bovenstaand
voorbeeld is hieruit afkomstig : d is de afstand tussen de twee
yagi's en L1 - L2 is de afwijking in lambda die ontstaat bij fout
uitrichten. L1 en L2 zijn de respectievelijke afstanden tussen
de satelliet en antennedeel 1 en 2 ( de twee yagi's ) van de combi
antenne.
Tevens zal
nu iets duidelijker zijn waarom in bepaalde gevallen een gewone
kruisyagi beter kan functioneren dan een skewed design uitvoering.
Een kruisyagi is vaak aan te bevelen voor die situaties waar bijvoorbeeld
niet altijd zeer goed uitgericht kan worden .....
Slot
: 55 73 ((-,O)) PC1L CopyRight © PC1L 2007
|
