Антенна для сатком своими руками чертежи: Антенна для Satcom из рулетки или как услышать Бразильских пиратов.

Антенна для Satcom из рулетки или как услышать Бразильских пиратов.

Ребятушки всем Привет. Сегодня будем делать антенну кросс-яги из обычной измерительной рулетки, чтобы услышать, что же происходит на спутниках Satcom. Попробуем услышать бразильских «пиратов» и разобраться как это все устроено.

Конечно пиратами я назвал их только потому что они работают  на запрещенных частотах и естественно без лицензии. Вообще группировка спутников Satcom, это военная группировка спутников связи США, которые давным-давно отработали свой ресурс и не используются по своему назначению. Поэтому их оккупировали всякого рода радиохулиганы и радио-пираты. Более подробно про историю и назначение можно почитать в Wikipedia. Суть этой статьи в большей степени раскрыть вопрос, насколько эффективны антенны такой конструкции и можно ли повторить такой конструктив у себя дома.

Я всегда очень субъективно относился к конструкциям такого рода. Когда-то начинающим радиолюбителем, делал антенну на двух метровый диапазон. Всем известные конструкции RZ9CJ из сантеха (да простит меня AlexGyver) Именно с тех самых времен у меня сложилась стойкая неприязнь к конструкциям из «говна и палок» Просто по причине того, что многие из них не работали и у большинства не было никакого тех. описания. Но желание повторить конструкцию из измерительной рулетки в качестве элементов антенны никуда не улетучилось.

Делать обычный диполь на диапазон 250 — 320 Мгц нет никакого интереса и смысла ибо закрыть такую полосу с приемлемым КСВ не получиться, поэтому решил сделать кросс-яги по всем известному мануалу в интернете. По большей части он повторяет его.

Из чего же мы соберём нашу конструкцию? Из того, что найдем под ногами. А именно из сантеха, фитингов и простой китайской рулетки. Но рулетку лучше взять по шире. Ширина полотна в 25мм будет вполне достаточной. Трубы и фитинги на 20 мм. Нужен отрезок трубы примерно 35-40см и два фитинга – крестовины (для соединения 4х труб). Собирать будем по уже проверенному годами рисунку из инета.

Как все устроено видно из рисунка. Основная задача не накосячить с подключением трансформатора.  Целью этой статьи все таки показать все этапы сборки и что антенну можно собрать на коленке. Поэтому вдаваться в технические аспекты мы не будем, а преступим к сборке.

Для начала нам нужно просверлить крестовины. Для этого очень хорошо подходит ступенчатое сверло на 20:

Сделать это нужно точно по центру и как можно прямее. Иначе вся конструкция выйдет ну уж очень кривой. А с антеннами из сантеха шутки плохи.

Ну как-то так. Как всегда немного дорабатываем напильником и можно приступать к следующему этапу сборки. А теперь просто насаживаем обе крестовины на нашу трубу. Если сверлить именно на 20, то заходить будет туго, за счет температурных расширений в ходе сверления. Так что приклеивать не обязательно, но не лишне. Должно получиться нечто такое:

Расстояние между краями крестовин должно быть 18 см, согласно нашему рисунку. Теперь разбираем рулетку и вынимаем полотно. Осторожно, чтобы не выскочило в глаз, как пружина. Нарезаем полотно обычными ножницами на куски согласно схемы:

Потребуется 4 отрезка по 28 см и 4 отрезка по 22,5 см. Теперь нужно немного обработать отрезки. Те что по 28 см – это будущий рефлектор. У этих отрезков нужно зачистить уголки с одной стороны (можно надфилем), капнуть кислотой для пайки и облудить. Позже мы их спаяем вместе.

Отрезки по 22,5 см – это будущие вибраторы, их нужно так же зачистить и облудить с кислотой с одной стороны, но не уголки, а по центру. Так же, не лишним будет скруглить края элементов так более хардкорно и будет похоже на заводскую антенну. Чтобы собрать согласующее устройство, понадобится еще кое-что: нужны куски коаксиального кабеля, стяжки и суперклей. Куски кабеля бери два отрезка 75ти омного (вроде  RG-59 или какой найдешь, у меня был RG-6U) по 21,5 см и два отрезка 50ти омного (типа  RG-58) – 34,5 см и 17,5 см:

Нарезать и спаять, всё согласно рисунка:

В итоге получился согласующий и фазовращающий трансформатор. Ну что, теперь берём стяжки и начинаем собирать антенну. Стяжками фиксируем элементы, выравниваем, что бы всё было под прямыми углами, и капаем суперклей по всем элементам. После того, как клей схватился, начинаем паять. Спаиваем между собой рефлектор:

Просовываем трансформатор, в трубу и припаиваем фазовращатель к вибраторам. Тут очень важно правильно припаять. Если перепутаешь длинное и короткое плечо фазовращателя местами получиться очень красивая конструкция, но абсолютно не рабочая. Так что внимательно смотрим рисунок. Нам нужна правая круговая поляризация, а значит короткое плечо припаиваем к «А», длинное плечо – к «В».

После припаиваем разъем. У меня это разъем SMA. То что было под рукой в этот момент. Фиксируем все на горячий клей. Можно подмотать синей изоленты (кудаж без нее) И в итоге конструкция из «говна и палок» готова. Для тех кто хочет придать антенне законченный вид, можно покрасить в черный цвет аэрозольной краской из баллончика. А мне и так сойдет.

Я был бы не я если бы все-таки не провел измерения параметров КСВ антенны. В итоге у нас получилось два резонанса по приемлемому КСВ. Один на частоту 262 Мгц.

И второй на частоту  287 Мгц.В итоге данная антенна позволяет работать через группировку спутников Satcom на довольно большом разносе приемной и передающей частоты. Я же удовлетворил свое желание в конструировании такого рода, антенн. Конструкция при наличии всех компонентов, может претендовать на звание «Конструкция выходного дня»

Ну а как же обещанные бразильские пираты, спросите вы? Конечно конечно. Я не мог не протестировать антенну в работе. Единственное я только принимал сигнал со спутника. Работать на передачу в этой полосе частот нельзя во многих странах мира. Этим самым вы нарушаете закон. Поэтому призываю использовать полученные знания только в образовательных целях. Ну а теперь обещанные пираты.

Друзья. Если вам понравилась эта статья, поделитесь ей в социальных сетях. Обязательно напишите комментарий если у вас возникли вопросы. Мне важно ваше мнение. У нас есть групповой чат в Telegram, где вы можете оперативно задать вопрос и узнать о последних новостях.  И поддержите проект монеткой.

Простая антенна “крест” | Юникастер

Предисловие

Когда-то ранее, я упоминал о группировке спутников Satcom, и о том, как на них «присели» радиопираты. Тогда я рассказывал, как построить антенну, что бы можно было услышать всё то безумие, которое там иногда происходит. Однако многим показалось, что антенна сложна в изготовлении и не каждому дано такую собрать. Ну что же, мой дорогой любитель радиохулиганства и прочего непотребства, сегодня я расскажу тебе, как построить плот, если на драккар тебе не хватает рук или времени, или сил. В конце концов в Нассау можно попасть и на плоту. И обитатели скорее всего даже смеяться над тобой не станут.

Глава 1 «Из чего же из чего же из чего же…»

И так, Билли (буду звать тебя Билли, не против?), чтобы добраться до острова пиратов, тебе нужен хотя бы плот. Из чего же мы его соберём, спросишь ты? Из того, что найдем под ногами. А именно из полипропиленовых труб, фитингов и простой китайской рулетки. Но рулетку лучше поищи по шире. Ширина полотна в 25мм будет вполне достаточной. Трубы и фитинги возьми на 20. Тебе так-же нужен отрезок трубы примерно 35-40см и два фитинга – крестовины (для соединения 4х труб). А чтобы ничего не забыть и всё правильно сделать, тебе потребуется если не чертёж, то хотя-бы рисунок плота. Конечно ты можешь резонно заметить «Если бы я умел рисовать, стал бы я рисовать плот? Я бы тогда сделал сразу драккар, ну или на худой конец – шлюп!», но не переживай, Билли. Рисунок у нас уже есть. Его принесло волнами из просторов бескрайнего интернета, и я его совсем немного поправил:

Видишь как всё просто, Билли? Достаточно не напутать соединение трансформатора и элементов и всё у тебя получится. Ну что, начнем строить?

Глава 1 «Время точить сабли»

Для начала нам нужно просверлить крестовины. Для этого очень хорошо подходит ступенчатое сверло на 20:

Сделай это точно по центру и как можно прямее, Билли. Иначе плот получится кривой. Нет, плавать он конечно будет, но с антеннами всегда так: чем аккуратнее и точнее, тем лучше будет работать.

А теперь просто насаживаем обе крестовины на нашу трубу. Если сверлил именно на 20, то заходить будет туго, за счет температурных расширений в ходе сверления. Так что приклеивать не обязательно, но не лишне. Должно получиться нечто такое:

Расстояние между краями крестовин должно быть 18 см, согласно нашему рисунку. Теперь разбираем рулетку и вынимаем полотно:

Осторожно, чтобы не выскочило в глаз, как пружина. Одноглазые пираты только в кино круто выглядят. В жизни всё совсем не так. Нарезаем полотно обычными ножницами на куски:

Тебе потребуется 4 отрезка по 28 см и 4 отрезка по 22,5 см. Всё как на рисунке, Билли. Теперь нужно немного обработать отрезки. Те что по 28 см – это будущий рефлектор. У этих отрезков нужно зачистить уголки с одной стороны (можно надфилем), капнуть кислотой для пайки и облудить. Позже мы их спаяем вместе.

Отрезки по 22,5 см – это будущие вибраторы, их нужно так же зачистить и облудить с кислотой с одной стороны, но не уголки, а по центру:

Так же, не лишним будет скруглить края элементов (мы же помним про «одноглазых пиратов»?) Ладно, ладно, Билли. Ты меня раскусил. Я был с тобой не до конца честен. Да, понадобится еще кое-что: нужны куски коаксиального кабеля, стяжки и суперклей. Куски кабеля бери два отрезка 75ти омного (вроде  RG-59 или какой найдешь) по 21,5 см и два отрезка 50ти омного (типа  RG-58) – 34,5 см и 17,5 см:

Нарезать и спаять, всё согласно нашему рисунку:

Поздравляю, ты только что собрал согласующий и фазовращающий трансформатор, Билли. Ну что, теперь берём стяжки и начинаем собирать антенну:

Пристяживаем, выравниваем, что бы всё было под прямыми углами, и капаем суперклей по всем элементам. После того, как клей схватился, начинаем паять. Спаиваем между собой рефлектор:

Просовываем трансформатор, в трубу и припаиваем фазовращатель к вибраторам:

Тут очень важно правильно припаять. Если перепутаешь длинное и короткое плечо фазовращателя местами, Билли, то плот поплывёт не в ту сторону, и ты никуда не доберёшься. Так что внимательно смотри на наш рисунок. Нам нужна правая круговая поляризация, а значит короткое плечо припаивай к «А», длинное плечо – к «В».

Ну что, плот почти готов. Осталось припаять разъем:

Черт побери, Билли! Ну да, я забыл упомянуть еще и разъем. Но ты же смотришь на рисунок? Да! И вот еще, что: что бы над тобой не смеялись, неплохо было бы выкрасить эту конструкцию, а конец трубы с припаянным трансформатором можно залить термоклеем:

Ну вот. Всё готово! Молодец, Билли! И поскольку мы использовали рулетку – можно складывать лучи антенны — вот так:

Сверху завязывай какой ни будь лентой с липучкой и можно носить в рюкзаке, например.

Заключение

Ну что Билли, не так уж и сложно, правда? Ты наверно хочешь спросить меня «Где расчеты, где измерения?» Так я отвечу тебе: когда Слепой Пью рисовал этот рисунок, ему не нужно было грузить честных пиратов сухими расчетами и цифрами. Его задача была упростить жизнь тебе и тебе подобным. Так что не забивай себе голову этим. В конце концов, если бы ты хотел более сложную конструкцию с расчетами и измерениями, ты бы наверняка построил бы драккар… верно?

И традиционно: пользуйся своими мозгами правильно.

Установка спутниковой связи — Ocean Navigator

Технологии спутниковой связи продолжают совершенствоваться. Геостационарные спутники связи нового поколения значительно уменьшают требования к размерам параболических антенн, а новые кластеры низкоорбитальных спутников могут вскоре привести к возможностям связи, для которых не требуется никакого установленного оборудования. Вскоре можно будет получить доступ к низкоорбитальным спутникам с помощью портативных коммуникаторов, которые выглядят и работают очень похоже на современные сотовые телефоны.

Как насчет установки этих модулей? Вы можете сделать это сами? Если вы хотите сэкономить около 1000 долларов на бортовой спутниковой телефонной системе, вы можете на законных основаниях установить спутниковую телефонную станцию ​​на собственной судовой станции и, возможно, запустить ее без необходимости звонить техническому специалисту за 75 долларов в час, который поднимается на борт и выполняет все необходимые работы. магия, которая четко прописана в вашем руководстве по установке. Однако важно помнить, что ошибка при установке может привести к аннулированию гарантии. Так что действуйте осторожно.

Параболические отражатели (тарельчатые антенны) и микроволновые полосковые антенны используются для «фокусировки» достаточного количества сигнала низкого уровня, чтобы обеспечить непрерывный путь для передачи данных или голосовой связи. Но в отличие от системы спутниковой антенны прямого вещания, морской спутниковый телефон не только принимает, но и передает, поэтому существуют дополнительные опасения по поводу места установки спутниковой антенны, чтобы гарантировать, что все на борту не попадут на линию исходящего сигнала. Например, ваш радар работает около 9 часов.900 МГц, и те же меры предосторожности, которые вы принимаете против случайного поражения радиолокационными волнами, также применимы к спутниковой телефонной системе.

Частоты спутникового телефона в два раза выше, чем у сотового телефона, и в десять раз выше, чем у морского УКВ. Микроволновый диапазон спутникового телефона также находится в пределах 100 МГц от диапазона гражданской системы глобального позиционирования (GPS).

Низкоскоростная передача спутниковых сообщений только для передачи данных может осуществляться без параболической антенны. Inmarsat C — хороший пример микроволновой спутниковой системы, для которой не требуется стабилизированный параболический отражатель.

Если вы планируете кругосветное путешествие, воспользуйтесь услугами Inmarsat mini-M. Inmarsat — это международный консорциум из 79 стран-членов, который стал пионером в области мобильной спутниковой связи и является крупнейшим в мире провайдером. Сеть Inmarsat mini-M основана на четырех мощных, новых, современных спутниковых сфокусированных лучах, которые охватывают почти все популярные в мире районы плавания, за исключением пары дыр в Южной Атлантике и Южном океане.

Поставщики услуг

Инмарсат продает большие пакеты минут своим компаниям-партнерам, которые, как правило, являются очень крупными коммуникационными компаниями, такими как PTT Telcom, Station 12, Comsat, British Telecom, Telstra, Singapore Telecom и другими крупными компаниями. Затем эти компании продают блоки минут другим реселлерам с добавленной стоимостью, таким как ATandT, IDB, Stratus Mobile Networks, MCN, Seven Seas и многим другим. Вы можете купить услугу либо у одного из крупных партнеров, либо у торговых посредников.

Если вы не планируете кругосветное плавание, но хотите совершить круиз по побережью Северной Америки на расстояние до 200 миль, включая Карибский бассейн, Панаму, Гавайи и Аляску, вы можете воспользоваться услугами региональной службы Американской мобильной спутниковой корпорации (AMSC). предоставление цифровых услуг передачи голоса, факса, данных и голосовой диспетчеризации. Вместо того, чтобы платить немного более высокую цену за голосовую связь и передачу данных по всему миру, вы платите более низкую цену за голосовую связь и передачу данных во всех регионах Северной Америки. Системы направленных антенн почти идентичны, и один производитель, KVH, недавно анонсировал «трансформируемую» телефонную систему AMSC/Inmarsat, которую вы можете установить самостоятельно либо для службы AMSC, либо, когда вы готовы отправиться в кругосветное плавание, Inmarsat mini-M. оказание услуг. И наоборот, если вы были за границей, используя Inmarsat mini-M, новая антенна телефонной системы KVH позволяет вам переключиться на региональное покрытие AMSC без экономии примерно 50% на тарифах на звонки.

Если вы не заинтересованы в обмене голосовыми сообщениями, вы можете подумать об установке собственного устройства Inmarsat-C для двусторонней связи с сохранением и пересылкой данных, факсимильной связи и электронной почты. Систему Inmarsat-C проще всего установить, потому что антенна размером с футбольный мяч не требует внутренней стабилизации, а из-за своего небольшого размера ее можно разместить практически где угодно. По мере изменения ваших требований к путешествию вы можете модернизировать систему Inmarsat-C, включив в нее оповещение о бедствии и автоматическую отправку местоположения.

Если вы собираетесь прыгать с одной лодки на другую, нет необходимости в установке новых низкоорбитальных коммуникаторов данных, а также низкоорбитальных голосовых телефонных систем, которые скоро появятся на рынке. воздух. Вы также можете взять с собой свой портфельный телефон mini-M, прыгнуть на берег, нацелить антенну и иметь возможность голосовой связи или передачи данных без какой-либо установки вообще.

Mini-M и AMSC

«Если вы можете установить свой собственный радар, вы можете легко установить на борт и работать спутниковые телефоны mini-M или AMSC», — сказал Дон Мелчер из HF Radio On Board/Complete Cruiseing Solutions в Аламеде, Калифорния. «Но сообщите поставщику оборудования заранее, что вы планируете установить систему самостоятельно, чтобы они могли предоставить вам все необходимые руководства по установке и несколько полезных советов для беспроблемной активации». Он регулярно продает продукцию морякам-самоучкам, которые успешно устанавливают легкую спутниковую систему Westinghouse Wavetalk на борту парусных и моторных лодок.

Поставщики спутникового оборудования и опытные установщики согласны с тем, что подключение системы напрямую к аккумулятору является важным фактором. «Подключение спутниковой системы к выключателю навигационной станции действительно вызовет у вас головную боль», — сказал Билл Альбер, установщик морской электроники в Сакраменто, штат Калифорния. «Отключение спутниковой системы прямо во время разговора может потребовать не только полной перезагрузки системы, но и вызвать всплеск напряжения, который может оказаться смертельным для чувствительной передающей и принимающей электроники». KVH Industries соглашается: «Мы настоятельно рекомендуем вам подключать наши продукты Tracphone напрямую к источнику бесперебойного питания 12 В, например, напрямую к вашим батареям, для наилучшего кондиционированного напряжения». KVH Tracphones работают при уровне мощности постоянного тока от 10 до 32 вольт, но проблемы вызывают не колебания напряжения, а скачки напряжения. На борту коммерческих лодок KVH даже рекомендует устанавливать изолирующий кондиционер питания, такой как преобразователь постоянного тока в постоянный, там, где источник питания неустойчив или шумен.

Если вам предстоит пробежать более 20 футов, красный и черный дуплекс морского класса №. Провода калибра 8 минимизируют падение напряжения и обеспечивают хорошую водонепроницаемость в случае намокания проводов. Дуплексные кабели постоянного тока Ancor морского класса можно приобрести в большинстве магазинов морской электроники. Большинство спутниковых телефонов не имеют провода постоянного тока, поэтому имейте это в виду, прежде чем открывать коробку и не находить пару красных и черных проводов.

Фактический РЧ (радиочастотный) приемопередатчик может быть установлен практически в любом месте, защищенном от солевых брызг или воды, которые могут просочиться через иллюминатор. Большинство приемопередатчиков AMSC и Inmarsat mini-M имеют массивные радиаторы для охлаждения. Так что не прячьте их слишком далеко, так как некоторым трансиверам может потребоваться доступ для установки SIM-карты (модуль идентификации абонента) для нескольких пользователей. Если к радиочастотному спутниковому приемопередатчику трудно получить доступ, подключение SIM-карты может оказаться сложной задачей. Кроме того, не забудьте оставить достаточный зазор, чтобы вы могли подключать кабели, не перегибая их и не напрягая фактические кабельные разъемы.

После установки приемопередатчика некоторым устройствам требуется вторичный герметичный блок электроники немного меньшего размера, чтобы поместиться в ту же монтажную зону. Этот блок иногда называют электронным блоком антенны или адаптером интерфейса антенны. Если вы получили его как часть пакета AMSC, его также нужно спустить ниже, чтобы защитить от непогоды. Электронный блок антенны обычно не требует регулировки или вставки карты, поэтому его можно убрать с дороги и скрыть из поля зрения. Если вы видите радиаторы на экструдированных алюминиевых ребрах, обязательно дайте им немного передышки.

Подключайте кабели заблаговременно

«Я всегда подсоединяю кабели заблаговременно, прежде чем закапывать электронику», — сказал Том Маки, инженер по продажам Trimble Navigation. «Таким образом, я могу легко увидеть свои штыревые соединения и дважды проверить, плавно ли вставляются кабельные вилки, и ни один из штырьков не смещается». Спутниковая компьютерная система Trimble Inmarsat-C имеет меньше «черных ящиков», чем стабилизированное спутниковое оборудование AMSC или mini-M.

«Самое главное — тщательно подобрать подходящий кабель для правильного подключения, а в большинстве спутниковых систем каждый разъем имеет различную конфигурацию контактов, поэтому обычно вы не можете подключить неправильный разъем к разъему», — сказал Билл Албер.

В Westinghouse Wavetalk все кабели уже собраны, поэтому, по словам Дона Мелчера, вы не ошибетесь в том, как что-то подключается.

Где вы планируете звонить по телефону и пользоваться компьютером и факсимильным аппаратом? Вы хотите убедиться, что ваш компьютер и факс-принтер находятся в абсолютно сухой части вашего корабля, и что никакая влага не может попасть в это очень чувствительное оборудование.

Система AMSC SKYCELL имеет готовый 16-футовый кабель, который проходит между спутниковым приемопередатчиком и распределительной коробкой. Распределительная коробка имеет готовый кабельный узел, который проходит между узлом телефонной трубки/подставки и распределительной коробкой, а также дополнительные порты для добавления дополнительных трубок или настройки микрофона и динамика для громкой телефонной связи или конференц-связи.

На спутнике O’Gara Boatfone подставка для телефонной трубки служит точкой распределения для вашей компьютерной системы электронной почты и факсимильного аппарата. KVH Tracphone не имеет адаптера промежуточного интерфейса для основного трансивера; на подставке есть все соединения для внешнего микрофона, факсимильного аппарата, последовательного порта dB-9 и длинной привязанной телефонной трубки со спиральным шнуром для частного общения. Дополнительный интерфейсный блок доступен для аккуратной работы с кабелем.

«Большинство телефонных трубок и держателей относительно защищены от атмосферных воздействий и должны хорошо выдерживать морскую среду. Но они не предназначены для использования на палубе, и попадание на них воды может привести к неисправности», — сказал Альбер. Поэтому поместите трубку там, где вы, вероятно, будете осуществлять большую часть голосового общения. Имейте в виду, что это касается остальных членов экипажа, которые могут спать, когда вы хотите позвонить домой после полуночного дежурства.

В соответствии с тенденцией, которая делает спутниковую связь более привлекательной для небольших судов, антенные блоки с закрытой стабилизированной антенной системой становятся легче и компактнее. Антенный блок KVH Tracphone 50 весит 30 фунтов и имеет диаметр 19 дюймов. Совершенно новый антенный блок Tracphone 25 компании весит 11 фунтов и имеет диаметр 10 дюймов. Антенна Westinghouse Wavetalk весит 2,2 фунта и представляет собой овал размером 6,5 дюймов.

Установка антенны на открытом воздухе

Антенный блок нельзя устанавливать под палубой. Он также не должен быть установлен сзади на кормовой балке. Он должен быть установлен вверх и на чистом месте, точно так же, как вы монтируете небольшую антенну радара. А поскольку спутниковая антенная система также передает телефон и данные, вы должны убедиться, что никто не стоит на одной линии с антенным блоком ближе, чем в трех футах. На самом деле, по сравнению с той маленькой радарной антенной на постаменте, спутниковая телефонная система намного безопаснее стоять рядом, чем радар. Но радар подвергает вас воздействию радиочастотной энергии только раз в пару секунд во время вращения, в то время как нахождение в нескольких дюймах от антенны спутникового телефона под напряжением может привести к превышению установленного законом предела микроволнового излучения.

Мельчер рекомендует установить спутниковую антенну на столбе, как радар. «Но не размещайте спутниковую антенну и антенну радара в одной плоскости на одном полюсе, так как это может вызвать помехи», — сказал Мелчер. Этот совет повторяют все производители спутниковых антенн, размещайте их выше или ниже вашего радара, но не в одной плоскости. По вертикали они должны быть не ближе 10 футов друг от друга.

По словам технического персонала KVH, идеальное расположение антенны обеспечивает беспрепятственную прямую видимость спутника во всех направлениях вокруг судна. Чтобы свести к минимуму влияние тангажа и качки на встроенный узел датчика, пьедестал должен располагаться как можно ближе к центру тяжести судна. KVH рекомендует размещать антенную систему не выше половины длины судна и предлагает располагать антенну как можно ближе к продольной и поперечной осевым линиям судна. Предпочтение отдается продольному центрированию; По данным KVH, поперечное расположение менее важно. Если спутниковая антенна должна быть установлена ​​на мачте, отделите пьедестал от мачты на расстоянии, равном как минимум четырехкратному диаметру мачты. Другими словами, держите его на расстоянии не менее трех-четырех футов от алюминиевых мачт.

Есть одно дополнительное замечание по поводу этих моторизованных антенн слежения: никогда не позволяйте им находиться рядом с объектами из черных металлов. Кусок металла может повлиять на феррозондовый датчик компаса, и это повлияет на точность слежения за спутниками. Это еще одна причина, по которой вы хотите, чтобы ваша спутниковая антенна была поднята и удалена от всего, что может неблагоприятно повлиять на ее способность оставаться захваченным входящим спутниковым сигналом.

Большинство стабилизированных антенных систем спутниковой связи включают в себя опорную пластину в сборе, которую легко снять, чтобы вы могли закрепить опорную пластину в правильном положении перед установкой остальной части антенной электроники.

«Очень важно следить за тем, чтобы сливное отверстие никогда не блокировалось в узле опорной плиты», — сказал техник по морской электронике из Майами, штат Флорида. крыше кабины, перед монтажом обязательно выполните кабельные соединения. Это связано с тем, что доступ к кабельному каналу будет невозможен после прикручивания опорной плиты.

Ваша система спутниковой антенны может иметь один или два питающих кабеля. На антенных блоках KVH Tracphone 25 и 50 две кабельные сборки с предварительно подключенными штекерами питают антенный блок от приемопередатчика, установленного под палубой.

Westinghouse Wavetalk имеет два антенных кабеля, которые вам нужно будет подключить. «Один кабель — это коаксиальный кабель с предварительно собранными разъемами на каждом конце», — сказал Мелчер. «Другой кабель — это линия питания и управления, где контакты уже подключены, но их необходимо вставить в соответствующие отверстия в блоке вилки, чтобы завершить установку». Это позволяет вам протянуть кабель и предварительно припаянные контакты через небольшое отверстие, а затем выполнить работу по подключению правильных контактов к нужным отверстиям. Излишне говорить, что вы должны действительно тщательно следовать инструкциям.

Припайка разъема TNC

При установке некоторых антенн вам потребуется установить резьбовой N-разъем (TNC) для окончательной сборки коаксиального кабеля. Если вы никогда не паяли разъем TNC, вам, вероятно, захочется привлечь специалиста, который сделает эту работу за вас. Вы также можете передать кабель специалисту и позволить ему или ей подключить разъемы коаксиального кабеля, но заранее убедитесь, что у вас достаточно места, чтобы провести сборку под палубой через водонепроницаемую арматуру палубы.

В большинстве магазинов морской электроники продаются водонепроницаемые палубные фитинги, которые легко проходят через коннекторы антенного кабеля, но при этом могут плотно прижиматься к самому кабелю, чтобы внутрь не попала вода.

коаксиальные разъемы, чтобы избежать возможности неправильной установки. Компания рекомендует оставить радиочастотный кабель полной длины и не пытаться заменить или перемонтировать радиочастотные разъемы. Это сведет к минимуму сильные головные боли в случае, если разъем, собранный в полевых условиях, содержит короткое замыкание.

KVH Tracphone 50 достаточно велик, чтобы содержать собственный феррозондовый датчик, но для Tracphone 25 требуется внешний датчик. Датчик содержит много проводов с цветовой маркировкой, и они должны быть правильно подключены к прилагаемой клеммной колодке. Это утомительная работа, и один неуместный провод может привести к неисправности всей системы. Провода не луженые, а немного скручены и естественно будут развальцовываться под обвязочным винтом. Именно так KVH рекомендует подключать провода датчиков.

Внешний датчик KVH следует размещать как можно ближе к центру тяжести судна. Датчик устанавливается под палубой и не предназначен для воздействия погодных условий. Вы можете провести параллельный коаксиальный радиочастотный кабель с проводом датчика. KVH предостерегает пользователей от установки датчика вверх дном и убедитесь, что слово «вперед» действительно обращено вперед.

Система Tracphone 25 имеет два кабеля, идущих к антенному блоку, один для внешнего датчика, а другой — коаксиальный кабель РЧ-сигнала, который также содержит информацию о питании и управлении. Для обоих этих устройств требуется, чтобы провода подводились вверх по мачте снизу, поскольку разъем на нижнем конце большой и не должен проходить вниз по мачте. На Tracphone 50 один кабель предназначен для питания, а другой кабель соединяет РЧ-сигналы и управляющие данные с приемопередатчиком. Требования к питанию Tracphone 50 могут быть удовлетворены с помощью провода калибра 14 для участков длиной менее 50 футов и провода калибра 12 для участков длиной от 50 до 75 футов. Тем не менее, вы все равно можете использовать кабель большего размера, идущий к приемопередатчику под палубой, чтобы обеспечить надежный источник напряжения, а также прямое соединение с предохранителем к аккумулятору, чтобы минимизировать скачки напряжения от системы зарядки.

Система Inmarsat-C поддерживает двусторонний глобальный обмен сообщениями, телекс, электронную почту, тестовый факс и специальные сервисные коды через терминалы, которые вы можете легко установить самостоятельно. Усовершенствованный сервис Inmarsat-C3 с терминалами еще меньшего размера только запускается и подходит для судов, курсирующих вдоль побережья.

Встроенный GPS-приемник

Антенна Inmarsat-C размером с футбольный мяч, стоящий дыбом. На самом деле доступна немного более мощная антенная система; большая или меньшая антенна легко устанавливается пользователем. Антенна Inmarsat-C также может содержать датчик GPS. И антенна GPS, и антенна Inmarsat-C являются всенаправленными, с правой круговой поляризацией.

«Поскольку антенна весит всего 4,5 фунта, ее можно установить в любом месте, на открытом воздухе, без необходимости использования тяжелой опоры», — сказал Том Маки, инженер по продажам компании Trimble. «Вы также должны принять те же меры предосторожности в отношении радиочастот, что и в случае с другими типами спутниковых антенн, которые передают микроволны в радиочастотном диапазоне, убедитесь, что антенна не находится слишком низко, где персонал на палубе может подойти слишком близко».

Другими словами, даже если антенна прекрасно поместится на кормовом поручне, не устанавливайте ее там. Хотя он, вероятно, будет отлично работать на низком уровне рельса, все же существует вероятность радиочастотного облучения плюс помехи от большого количества членов экипажа, стоящих вокруг него. Компании по производству морского оборудования, такие как PYI, Inc. в Эдмондсе, штат Вашингтон, и Edson International из Нью-Бедфорда, штат Массачусетс, продают радарные платформы и мачты для спутниковых телефонов, которые специально разработаны для установки на основаниях современных спутниковых телефонных систем.

Одиночный коаксиальный кабель соединяет антенну с восьмифунтовым трансивером, установленным внизу. По данным SEA, подразделения Datamarine International, для установки своей новой системы SEASAT 3 Inmarsat-C установщик должен предоставить свой собственный коаксиальный кабель. Встроенный восьмиканальный GPS-приемник предлагает новый формат отчетов о соединении, который позволяет автоматически контролировать ваши перемещения береговыми станциями.

Приемопередатчик Inmarsat-C под палубой питается как минимум от нет. 12 проводка. Эта проводка увеличенного размера уменьшит вероятность падений и скачков напряжения при прямом подключении к аккумулятору. Устройство потребляет всего около семи ампер при передаче и менее одного ампера при приеме и всего лишь долю ампера в спящем режиме.

Вам потребуется самостоятельно припаять коннектор коаксиального кабеля при подключении обоих концов коаксиального кабеля. Как и все спутниковые устройства, штекер коаксиального кабеля представляет собой не обычный PL-259, а соединение типа N, требующее деликатной пайки.

Ноутбук пользователя подключается к разъему dB-9F, а на приемопередатчике имеется стандартный параллельный разъем IEEE 1284 Centronics dB-25F для подключения принтера. Имеются также входные и выходные разъемы dB-15F для языка NMEA 0183 версии 2.1.

Телефон Мира Магеллана, работающий на микроволновых частотах мини-М, просто требует стабильной платформы для выхода в эфир. Вы выходите на берег, направляете телефон размером с портфель в правильном направлении, толкаете его в одну или другую сторону, чтобы усилить прием сигнала, регулируете угол наклона крышки антенны портфеля, и вы в эфире для передачи голоса, факса или данных. .

Портативный спутниковый коммуникатор

С новым коммуникатором Magellan GSC Data Communicator, который использует низкоорбитальную систему спутников Orbcomm, вы поднимаете телескопическую хлыст длиной в ярд, удерживаете свое положение с помощью хлыста под углом 45°, и посмотрите, есть ли у вас спутники в поле зрения. Если вы это сделаете, нажмите кнопку отправки. Если вы этого не сделаете, вы можете оставить устройство включенным; когда он, наконец, обнаружит спутник, ваше сообщение с данными будет отправлено. Magellan GSC 100 работает на частотах чуть ниже морского диапазона УКВ, а уровень мощности настолько низок, что требуется всего несколько дюймов расстояния между телескопической хлыстом и вашим телом. Он потребляет меньше энергии, чем портативный УКВ-передатчик мощностью шесть ватт.

«Пока антенна нашего УКВ-приемопередатчика глобальных данных и обмена сообщениями полностью выдвинута, а установка работает на открытом воздухе, нет особых требований к абсолютно устойчивому удержанию антенны», — сказал Дэвид Салвен, менеджер по продукции Орбкомм. «Наше подразделение может легко добраться до любого из низкоорбитальных спутников Orbcomm, когда они появятся над горизонтом, поэтому нет особой необходимости возиться с тем, как устройство удерживается». Я работал с новым Magellan GSC 100, и он легко проходит, когда спутники находятся в поле зрения.

У меня также была возможность принять участие в тестировании спутников Iridium с Биллом Эйхенбергером, Iridium North America, специалистом по поддержке каналов. Портативный телефон Motorola Iridium сочетает в себе удобство глобального роуминга спутникового телефона с дополнительными функциями наземной сотовой связи. Вы просто удлиняете сверхдлинную спутниковую антенну, когда находитесь далеко в море. После этого вы сможете получить доступ к новой группировке низкоорбитальных спутников Iridium.

Таким образом, самостоятельно установить спутник относительно просто, и установить его не сложнее, чем стационарный GPS-приемник, подключенный к ноутбуку для построения карт, или установить небольшой радар с жидкокристаллическим дисплеем.

«Если моряк, самостоятельно устанавливающий оборудование, купит устройство через дилера, который привозит предварительно зарегистрированное оборудование, оформление документов пройдет гладко, — сказал Кен Энглерт из Maritime Communications в Марина-дель-Рей, Калифорния. — Мы получить оборудование нашего клиента через Marine SAT в виде системы «под ключ», и нам нравится этот план больше, чем работа с поставщиком оборудования». Дон Мельчер разделяет те же чувства: «Когда вы покупаете систему через меня, я могу взять на себя все лицензирование, а также регистрацию для почти немедленного включения. поставщик услуг».

Тем не менее, дайте себе время, чтобы правильно завершить ввод в эксплуатацию. «Если вы начинаете глобальное путешествие и покупаете оборудование Inmarsat, не ждите до последней минуты, ожидая, что спутниковая связь будет установлена, и вы уже в пути», — сказал Карл Седерквист из Quest Telecom из Элсуорта, штат Мэн.

Несколько дилеров морской электроники сообщают, что компания Marine SAT также придумала способ добавить факсимильные возможности в систему Wavetalk за дополнительную плату в 1000 долларов. Они сообщают, что Westinghouse (производитель оборудования), а также AMSC (поставщик спутниковой связи) указали, что факс может быть проблемой, но на уровне поставщика услуг они сделали это возможным, и дилерам была предоставлена ​​информация о том, как добавить обычный факс в бортовую систему.

«Я настоятельно рекомендую морякам, которые планируют установить собственное оборудование, обращаться к местному авторизованному дилеру спутниковых телефонов и позволить этому дилеру предоставить все оборудование, а также провести пуско-наладку и лицензирование для системы «под ключ», — сказал Марк Апсон, специалист по спутниковой связи. владелец магазина морской электроники, установщик GandA Electronics в Ньюпорт-Бич, Калифорния. «Дилер работает на вас и будет работать по безубыточным ценам, чтобы система работала на борту лодки, потому что дилер в конечном итоге получает небольшой процент от вашего воздуха. время в качестве комиссии.Если моряки попытаются пойти «напрямую» с оборудованием, минуя дилера, они столкнутся с некоторыми большими препятствиями, когда дело дойдет до ввода оборудования в эксплуатацию, правильной настройки на нужный спутник и выхода в эфир. правильно.»

«Мы согласны с тем, что авторизованные дилеры спутниковых телефонов должны участвовать в окончательном вводе оборудования в эксплуатацию», — сказал Джим Уайт из Magellan. Он указывает, что дилер должен информировать моряка по юридическим вопросам, когда и где можно использовать определенное спутниковое телефонное оборудование. Например, Magellan World Phone предназначен для международного использования в открытой воде с дополнительной антенной системой слежения. В настоящее время использование World Phone на берегу в США является незаконным из-за «эксклюзивных соглашений» с AMSC. Здесь ваш дилер может помочь вам лучше понять юридические аспекты звонков домой из любого места.

Тот же дилер может также проанализировать ваши потребности в связи и подобрать для вас подходящую спутниковую телефонную систему, которая обеспечит вам наибольшие преимущества при наименьшей ежемесячной абонентской плате и плате за использование эфира. Хотя большинство дилеров согласны с тем, что вы, вероятно, могли бы сэкономить более 1000 долларов, установив оборудование самостоятельно, они предупреждают своих клиентов, чтобы они придерживались только монтажа и прокладки проводов. Протяните кабели, установите антенну, смонтируйте приемопередающее оборудование, а затем обратитесь к авторизованному дилеру для завершения подключения кабелей и ввода в эксплуатацию. п

Гордон Уэст — писатель-фрилансер, специализирующийся на электронике и коммуникациях. Он также является основателем Радиошколы Гордона Уэста в Коста-Меса, Калифорния, 714-549-5000.

Космический Интернет набирает обороты благодаря передовым конструкциям антенн

Это птица, это самолет, это… будущее обмена данными? Спутники на орбите Земли могут революционизировать способы сбора и обмена информацией. Вместо проводных или беспроводных сетей передачи данных спутники могли бы стать основой Internet of Space (IoS) для подключения даже самых удаленных мест.

Что такое космический интернет?

В современном обществе мы можем постоянно обмениваться информацией с помощью смартфонов, компьютеров и носимых устройств. Эта информация обычно передается по проводным и беспроводным сетям. Хотя эти сети являются основой наших нынешних методов связи, они не охватывают все точки планеты.

Для доставки данных с высокой пропускной способностью по всему миру, включая удаленные районы без доступа к сети, одним из возможных вариантов является использование искусственных спутников для формирования суборбитальной сети связи с высокой скоростью передачи данных, называемой IOS.

Иллюстрация спутника в космосе.

Эта спутниковая сеть может передавать информацию между Землей и космосом и распространять ее по всему миру. Работая в сочетании с существующими сетями, технология IOS может даже увеличить наши возможности передачи данных. Это ключевое преимущество из-за постоянного увеличения количества устройств, которые могут обмениваться данными (таких как устройства IoT), а также объема данных, которыми они обмениваются, что вызывает нагрузку на существующие сети связи.

В последние годы технологический прогресс способствовал развитию технологии IOS. Например, затраты на развертывание спутников снизились, а технологии фазированных антенных решеток и микроспутников были усовершенствованы.

Тактический спутник-4 (TacSat-4) является одним из примеров усовершенствованного спутника, который может отправлять данные, собранные в космосе, на Землю в режиме реального времени (слева). Анимация, показывающая, как антенна на этом спутнике раскрывается «зонтиком» (справа). Оставленное изображение в открытом доступе в США через Wikimedia Commons. Правая анимация создана NASA/JPL-Caltech и находится в свободном доступе через Wikimedia Commons.

Однако, прежде чем технология IOS будет полностью реализована, необходимо преодолеть еще несколько препятствий.

Оптимальная конструкция антенны для IOS

Одним из шагов на пути к коммерчески жизнеспособной IOS является улучшение конструкции антенн, таких как параболические и надувные спутниковые антенны, за счет минимизации их размера и веса, при сохранении их способности передавать сигналы на орбиту. Для достижения этой цели инженеры должны убедиться, что конструкция их антенн поддерживает определенную диаграмму направленности, которая обеспечивает точную и дальнюю спутниковую связь (SatCom).

Два типа антенн, которые можно использовать для IOS, — параболические антенны (слева) и надувные антенны для спутниковой связи (справа). Хотя параболические антенны хорошо подходят для этого приложения, их портативность ограничена. В тех случаях, когда антенны необходимо легче развертывать и перемещать, технология IOS может полагаться на надувные спутниковые антенны. Изображение слева от Julie Missbutterflies — собственная работа. Под лицензией CC BY 2.0 через Flickr Creative Commons. Правое изображение из официального фотопотока ОДВЗЯИ — собственная работа. Лицензия CC BY 2.0, через Wikimedia Commons.

Чтобы понять, какой тип диаграммы направленности необходим для приложений IOS, представьте себя на кухне вдали от глубин космоса. Вам вручают шарик из теста и просят сделать его как можно длиннее. Вы превращаете тесто в длинную и тонкую «лапшу», которая может покрыть самое большое расстояние, прежде чем разорвется.

Точно так же, чтобы посылать сигналы в космос, нам нужно создать диаграмму направленности, которую можно визуализировать в виде тонкой и острой формы, похожей на лапшу или иглу. Идеальная диаграмма направленности использует минимальное количество электромагнитной энергии для эффективной связи со спутниками на орбите.

Анимация, показывающая пример возбуждения параболического отражателя круглой рупорной антенной и его отклик для приложений спутниковой связи (создается с помощью программного обеспечения COMSOL Multiphysics® и дополнительного RF-модуля). Сгенерированная диаграмма направленности в дальней зоне выглядит как игла.

Анализ конструкций антенн с помощью двумерного осесимметричного моделирования

Моделирование тарельчатых антенн или антенн с параболическим отражателем, как известно, сложно и требует значительных вычислительных ресурсов из-за их большого размера. Кроме того, параболические антенны, надувные спутниковые антенны и устройства, подобные вышеупомянутому спутнику TacSat-4, являются осесимметричными. Для эффективного моделирования этих антенн можно использовать двухмерное осесимметричное моделирование — метод, доступный в модуле RF, дополнительном продукте к программному обеспечению COMSOL Multiphysics. По сравнению с полным трехмерным анализом использование двухмерной осесимметрии выполняется очень быстро и значительно уменьшает размер вашей модели.

Обсуждаемый здесь учебник использует двухмерную осесимметрию для моделирования параболической отражающей антенны с радиусом более 20 длин волн. В этом примере можно использовать двумерную осесимметричную формулировку уравнения электромагнитной волны, чтобы симулировать антенну. Круглый рупор с осевым облучателем и параболическая рефлекторная антенна представляют собой тела вращения.

3D-модель параболической рефлекторной антенны.

Этот метод позволяет легко прогнозировать норму электрического поля антенны, а также направление и относительную величину потока мощности.