Автор Тема: Антенный блок SHF.  (Прочитано 7841 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн US4ICI

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2215
  • Репутация: +402/-102
Антенный блок SHF.
« : 26 Марта 2016, 18:11:49 »
   В нескольких темах поднимал вопрос создания антенного блока диапазона 23см, например здесь:
http://forum.vhfdx.ru/transvertery/no-tune-transverter-23-cm-us4ici-design/msg240119/#msg240119
   Антенный блок включает в себя LNA, PA, RF реле, секвенсер, элементы управления и защиты, и канал передачи данных к блоку управления и индикации в шеке.  В простейшем случае это PA+LNA+RF реле.  Целесообразности установки вблизи антенны не только МШУ с реле обхода, но и РА очевидна для диапазонов от 1296 МГц и выше. На СВЧ другого решения вообще не существует.  В ряде случаев целесообразно для 430 МГц (при длинном фидере).
   Особенностью верхнего исполнения PA является необходимость удаленного управления и контроля за состоянием РА.  Кабель управления может достигать длины 100 метров. Нужен канал защищенный от помех и высоковольтных импульсов. Аналогичная задача возникает при связи поворотного устройства с пультом управления.  Используют интерфейсы "аналоговая токовая петля", или RS-485 для цифровой передачи данных.
    Алгоритм работы ант блока вижу таким, - по сигналу РТТ от секвенсера снизу переключаем RF реле на входе и выходе блока, снимаем питание с LNA, и с задержкой времени Т разрешаем работу РА (подаем смещение на затвор, или питание на РА в целом). Через время 2Т секвенсер дает команду РТТ на трансивер. Управление вентилятором ант блока можно реализовать в нем.  Вниз необходимо передать сигналы с датчика температуры (например DS18D20) и детекторов прямой и отраженной мощности в антенну.  Реализовать защиту по КСВ можно лишь с автоматический сбросом по таймеру. Как правило КСВ не восстановится само сбой (быстро), и такая защита приведет к постоянным повторным включениям :( Логично реализовать защиту в блоке управления и индикации (БУИ) шека, с защелкой и сбросом оператором. Так же можно поступить с защитой по температуре, хотя такую защиту можно сделать в ант блоке (снять блокировку сигнала РТТ когда температура радиатора снизится до заданного уровня).
      Две недели поиска в интернет не дали близкого решения для реализации канала связи ант. блока с БУИ :(  Прилагаю блок схему ант. блока. Наверх нужно подать релейный сигнал РТТ (цепь на землю), вниз два аналоговых сигнала 0-10 В с детекторов НО, и подключить МК к датчику температуры.  В качестве кабеля витая пара (8 проводов). У кого есть опыт в этой области прошу конкретные решения схемотехники. Микросхемы интерфейсов "токовой петли", и RS-485 видел. Для последнего нужен МК в ант блоке с АЦП на входе, UART и буферами 485 порта. Внизу обратно преобразовать в аналог, или лучше организовать индикацию мощности, КСВ, температуры, и защиту по КСВ. Желательно  RS-485 в USB и программа для ПК :)   Программисты у нас есть?! Подключайтесь :)
« Последнее редактирование: 26 Марта 2016, 18:27:13 от US4ICI »
Павел  US4ICI

Оффлайн RA3WDK

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 6993
  • Репутация: +797/-89
Re: Антенный блок SHF.
« Ответ #1 : 26 Марта 2016, 22:15:48 »
Цитировать
Желательно  RS-485 в USB и программа для ПК

Тут некоторые не могут унять излучение с COM/USB на PL2303 , а Atmega c программным USB так же поливает несушками, из-за задействованных таймеров внутри и частоты кварца кратной любительским частотам. Но ладно, это все снизу. А если в антенном блоке, где даже плохой стабилизатор или преобразователь DC/DC ухудшает КШ МШУ ?

Если уже хочется сделать навороченную индикацию сверху ( хотя я обходился яркими светодиодами, которые даже днем было видно и можно было снизу диагностировать, как блок на 1296 работает) - то используйте набор реле с резистивной линейкой.
К примеру температура повысилась сверх нормы - вниз по центральной жиле подается напряжение 18 V , КСВ высокий - 24V , все нормально - 0V при передаче, +12 при приеме.
На центральной жиле появилось напряжение - знак того, что РТТ трансивера запрещено включать.

Вроде все...  Кстати, защита РА от превышения по входной мощности должна делаться только локально около РА и не быть завязана на внешние информационные данные. Иначе ни скорости , ни надежности работы такой защиты не будет. 

Оффлайн RX3DR Александр

  • Модератор форума
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 5379
  • Репутация: +595/-92
  • команда UF3D
  • QRA: KO85XM
Re: Антенный блок SHF.
« Ответ #2 : 26 Марта 2016, 22:36:22 »
Полностью согласен с Иваном,у меня так и сделано . С антенного блока идет кабель и по нему идут напряжения на светодиоды и индикатор выходной мощности с детектора РА. Уже много лет так работаю.
ex RX3DUR-UV3DUR

Оффлайн UA4FQH

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1993
  • Репутация: +367/-20
  • QRA: LO33ib
Re: Антенный блок SHF.
« Ответ #3 : 27 Марта 2016, 12:04:54 »
 Так же согласен по поводу  помех.   От блока до шека нужен аналог.  В низу, всё  таки необходим  контроллер работающий на COM порт, нужен  (вольтметр)  контроль выходной мощности и показывать выполнение команд   (есть  или  нет) ,  тогда будет возможность  контролировать удалённо.  Контроллер должен  работать на низкой тактовой частоте  желательно с  частотой не кратной нашим диапазонам  и с малым энерго потреблением  (нет токов, нет помех).
                                                                                                                                          73.Олег
73! Олег.

Оффлайн UA4LCF

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 479
  • Репутация: +173/-5
  • QRA: LO44eh
Re: Антенный блок SHF.
« Ответ #4 : 27 Марта 2016, 14:19:39 »
  На сайте i0jxx.com есть описание изготавливаемых этой компанией УМ с дистанционным управлением и контролем. О длине кабелей и работе при помехах и наводках, наверно, надо запрашивать отдельно, но ответ будет вполне предсказуемый…
  С аналоговым контролем – тоже не всё просто – надо много проводов, потери в них, места подключения,  наводки… Но этот вариант работает у меня круглогодично уже несколько лет в УМ на 1296 МГц, который установлен за параболой. Фото со схемой УМ, но без управления МШУ,  есть во вложении, получилось  контрастно только так. ШР19 – для проводов вниз к блоку управления, но есть ещё провода 220 В,  кабели ВЧ, заземление.
Игорь.

Оффлайн UA4FQH

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1993
  • Репутация: +367/-20
  • QRA: LO33ib
Re: Антенный блок SHF.
« Ответ #5 : 27 Марта 2016, 15:01:20 »
  Искал на сайтах как реализовать контроль удалённо.  Понравилась статья немца, здесь на сайте  лежит. Он поставил веб камеру и смотрит за показаниями.Я  улыбнулся,  как просто,  смекалка ещё та.   Но всё же нужен медленный   и  не шумный контроллер.
73! Олег.

Оффлайн khach

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 502
  • Репутация: +66/-8
Re: Антенный блок SHF.
« Ответ #6 : 27 Марта 2016, 15:29:13 »
Попадались ли кому конструкции с двунаправленным DISEQc интерфейсом? Т.е по одному кабелю идет и питание антенного блока коммутаторов- усилителей, и управление (пакетами 22 кгц) и ПЧ вверх и вниз.
PS. Вот тут еще и опорную частоту для синтезатора по общему кабелю  пускали https://projects.osmocom.org/projects/miscellaneous-projects/wiki/C_Band_LNB_Ext_Ref_Mod/3
Интересны вопросы конструирования диплексоров и инжекторов всего этого винигрета сигналов, чтобы каналы друг- другу взаимно не мешали.
PS2. Подобная система встречается  в ODU (out door unit) СВЧ радиорелеек сотовой связи- по общему кабелю идет питание, две ПЧ (прием и передача) с разносом частот и управление. Может кто знает технические подробности, чтобы не изобретать велосипед?
Александр

Оффлайн UA4FQH

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1993
  • Репутация: +367/-20
  • QRA: LO33ib
Re: Антенный блок SHF.
« Ответ #7 : 27 Марта 2016, 18:15:14 »
Попадались ли кому конструкции с двунаправленным DISEQc интерфейсом? Т.е по одному кабелю идет и питание антенного блока коммутаторов- усилителей, и управление (пакетами 22 кГц) и ПЧ вверх и вниз.
PS. Вот тут еще и опорную частоту для синтезатора по общему кабелю  пускали https://projects.osmocom.org/projects/miscellaneous-projects/wiki/C_Band_LNB_Ext_Ref_Mod/3
Интересны вопросы конструирования диплексоров и инжекторов всего этого винигрета сигналов, чтобы каналы друг- другу взаимно не мешали.
PS2. Подобная система встречается  в ODU (out door unit) СВЧ радиорелеек сотовой связи- по общему кабелю идет питание, две ПЧ (прием и передача) с разносом частот и управление. Может кто знает технические подробности, чтобы не изобретать велосипед?
Управляю шеком  по одному проводу звуковыми сигналами   DTMF  с сотового телефона или компьютера на котором установлена программа DTMF.  Ответ о выполнении команд получаю  в виде короткого 3 сек звукового тона,  прерывисто вкл, ровный тон выкл. Канал относительно помехозащищён    и сам  помехи их не создаёт.     
73! Олег.

Оффлайн khach

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 502
  • Репутация: +66/-8
Re: Антенный блок SHF.
« Ответ #8 : 27 Марта 2016, 19:54:39 »
Управляю шеком  по одному проводу звуковыми сигналами
Интересный вариант. А как выфильтровать звуковые тона в районе 1 кГц относительно напряжения питания? Дросселя или трансформаторы нужны достаточно габаритные. В ОДУ по центральной жиле идет питание 48В, токи до 2-3 А (90-150Вт) поэтому дросселя сепарации питания достаточно большие и намотаны толстым проводом. Или трансфoрматор DTFM  совмещен с фильтрующим дросселем?
У меня знакомый УКВ-ист постоянно имеет проблемы с порезанными проводами управления и питания- то ли на медь крадут, то ли с пионернетом провайдеры воюют. Поэтому и просил сделать систему  " все в одном кабеле". Пока нашел такие варианты частотного плана (на первом рисунке ошибка не 22 мгц, а 22 кгц)
Александр

Оффлайн US4ICI

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2215
  • Репутация: +402/-102
Re: Антенный блок SHF.
« Ответ #9 : 27 Марта 2016, 20:25:17 »
DISEQ, DTMF и пр. годятся для передачи команд по уплотненному каналу.
Мне нужно передать с достаточной точностью аналоговые сигналы 0-10 Вольт.
Копаем в сторону "аналоговой токовой петли". Микросхемы интерфейсов известны, но довольно дороги.
   Идея передать вниз только сигнализацию о срабатывании защит понятна (кроме как рассматривать светодиоды в ант блоке в бинокль на крыше 16 и этажки :) )   Но хочется решат задачу по максимум.  Пока занимаемся RF частью есть время подумать и макетировать.
    Кто то решил практически задачу передать напряжение с диодных детекторов НО по кабелю (витой паре) с антенны вниз?  Схему желательно.
   Наброски платы бустера с РА 150 Ватт и SMD реле (одно платная версия) ниже. Размер платы 110х80 мм.
« Последнее редактирование: 27 Марта 2016, 21:03:22 от US4ICI »
Павел  US4ICI

Оффлайн EW6D Виталий

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 401
  • Репутация: +86/-2
  • EW6D_KO55BD (ex EW6BA)
Re: Антенный блок SHF.
« Ответ #10 : 28 Марта 2016, 00:54:10 »
Павел, извините, наверное не таких ответов Вы ожидаете - без конкретики, но я хотел просто предложить как вариант идею ( не свою) как организовать тихий канал связи сверху вниз, как бы в развитие идей тех, кто высказывался выше. Возможно это все ерунда, ну а вдруг нет  и пригодится.
Вверху на антенном блоке все-же должен быть маааленький и тихий процессор с малым потреблением и наверное с низкой тактовой частотой...насколько я помню в серии Attiny есть такие - излучения помех от него -  близко к 0. Выбрать проц. с нужным количеством входов АЦП. Далее этот маленький и тихий проц. преобразует все аналоговые сигналы в систему команд RC-5 или аналогичную не от ф.Philips. Если кто-то не знает или забыл - это система команд для дистанционного управления по ИК каналу. Там тактовая частота в районе 38 кГц кажется....Набор команд там огромный. Затем все эти полученные команды как и положено в RC-5 идут на ИК светодиоды штуки 2- 3 - 4 - сколько нужно, и можно выбрать помощнее. Так как канал двусторонний то будет и приемный канал - ИК фотодиоды. Я думаю, что от управления  ИК светодиодами прямо в антенном блоке не будет помех?? Если будет, тогда эту идею на свалку :-).
Антенный блок с ИК каналом может находиться метрах в 10 - 15 от ответной части, в которой  тоже есть процессор, ИК приемопередатчик и происходит прием и обработка команд сверху. Далее от него идет кабель вниз, в шек уже с любым удобным протоколом. Этот ответный блок сравнительно далеко от антенны и помехи антенному блоку он уже не должен создавать... 
При этом  методе можно сюда впихнуть и команды управления повороткой.  Что мы выиграем -
1) помехозащищенность от грозы и т.п. заложена в самом протоколе RC-5
2) получаем минимум шумов для  МШУ антенного блока
3) не нужно тянуть кабель управления на саму антенную мачту или к тарелке. Возможно есть вообще какое-то решение (типа  зеркальце в  нужной точке), чтобы на эти же 10-15 метров зоны действия ИК канала уменьшить длину кабеля управления идущего к шеку или же вообще  увеличить радиус действия ИК канала с помощью современных ИК светодиодов.  Ну и как дополнительный бонус -
4) находясь на крыше, вы можете с помощью  ИК пульта ДУ протестировать свою поворотку, антенный блок заставить пощелкать релюшками или если сделать свой специальный пульт ДУ с приемным каналом, то и получить на него по запросу всю необходимую информацию от антенного блока.... Примите это просто как идею от нашего коллеги EU6SM.
C уважением, Виталий  73!!!
С уважением, Виталий 73!!!

Оффлайн RA3MZ

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 75
  • Репутация: +12/-3
  • QRA: KO98JB
Re: Антенный блок SHF.
« Ответ #11 : 28 Марта 2016, 03:26:56 »
Уже несколько лет команда RT2M эксплуатирует усилители на 144, 430 и 1296, собранные на RA-шках. Каждый на 8-ми сборках. Эксплуатируются в лёгком режиме. Всё в виде моноблоков с встроенным БП. Везде блоки питания - SE-1000-15, напряжение 16В. На 144 и 430 пришлось загрублять ограничение тока в БП что бы получить на выходе 1КВт.
При первой эксплуатации усилители находились в одной шек-палатке, в дальнешем перенесли их под антенны, очень чувствительные потери в кабелях. В идеале - поднять наверх ферменных мачт, но для подъёма "падающей стрелой" это уже слишком тяжело (Вес около 5-6Кг).
Изначально, предусматривался и режим удалённой работы и, кроме индикации всех параметров на ЖК индикаторе усилителя, был предусмотрен дистанционный контроль тех же параметров на ПК посредством RS-485.
Контролируется напряжение питания, ток потребления, КСВ, уровень выходной мощности, температура радиатора, автоматическое включение вентилятора, включение МШУ, защита МШУ (фирменная штучка). Это то, что выводит программка в окне WIN.
Если кому интересно, более подробно, надеюсь, поделится автор контроллера на ПИК-е - UA3MSI.
Андрей  ex UA3MEZ
Слишком мало кто знает, как много надо знать, чтобы знать, как мало мы знаем.

Оффлайн US4ICI

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2215
  • Репутация: +402/-102
Re: Антенный блок SHF.
« Ответ #12 : 29 Марта 2016, 20:42:31 »
Если кому интересно, более подробно, надеюсь, поделится автор контроллера на ПИК-е - UA3MSI.
Андрей! Большое спасибо за информацию, и разработку блока контроллера и блока индикации РА!
С Дмитрием списался, получил схему, программу МК и ПК.  Если можно пришлите lay файл платы, будем собирать, пробовать..  Дмитрий прислал фото ваших РА. Исполнение настольное. Интересно как вы располагали эти РА на мачте в Полевом дне?
« Последнее редактирование: 29 Марта 2016, 20:47:14 от US4ICI »
Павел  US4ICI

Оффлайн RD4HI

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 494
  • Репутация: +27/-16
  • LO43PN 73!
Re: Антенный блок SHF.
« Ответ #13 : 29 Марта 2016, 22:25:35 »
Приветствую.Мой ,,антенный,, блок на MRF286+МШУ(ATF55143)+секвенсер+плата упр.РПА 14.С УВ RD4HI
« Последнее редактирование: 29 Марта 2016, 22:28:01 от RD4HI »
РЕЗУЛЬТАТ-ВЕЛИКИЙ ГУРУ

Оффлайн RD4HI

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 494
  • Репутация: +27/-16
  • LO43PN 73!
Re: Антенный блок SHF.
« Ответ #14 : 29 Марта 2016, 22:31:53 »
Немного фото.С УВ RD4HI
РЕЗУЛЬТАТ-ВЕЛИКИЙ ГУРУ