47GHz 99Kms Mediterranean Sea path
El pasado 29/8/16 pude realizar QSO entre la península Pascual(s) EA5JF y EA5CHL y la isla de Ibiza el equipo EB6AOK, EA6QB, EA6TQ,EA3FB y EA3HMJ un path de 99 kms sobre el mar.
Este fue el segundo intento, el primero, con mejores condiciones, me deje un latiguillo por conectar y el equipo no funciono.
Este qso ha sido la culminación de muchas horas de montajes, pruebas, fallos y éxitos que comenzaron el febrero en la reunión Micromeet 2016 de Guadarrama y en el que ha participado muchos colegas.
El Path
Las condiciones de humedad malas en ambas partes.
El equipo de la península.
En la isla.
Algunos videos
Más datos técnicos en este enlace.
http://www.ure.es/foro/18-microondas/227136-ea6lgea5-en-47ghz-99km-por-enlace-marino.html#311255
Deep Space Network, my setup
Con este simple setup y la ayuda de Iban EB3FRN la recepción de señales procedentes de las sondas espaciales es factible.
En este enlace podemos ver el estado de las estaciones terrestres que se dedican a este menester.
https://eyes.nasa.gov/dsn/dsn.html
Medida de ruido solar con este septup.
El pasado jueves 1/9 empece a verificar el soft de posicionamiento basado en cspice de JPL/Nasa y después de posicionarme correctamente con el sol pase a buscar la sonda stereo-A que esta en el punto L1 de Lagrangian, a una distancia de 285 millones de Kms.
Sorprendentemente después de unos cuantos ajustes en el spectravue apareció la señal, la imagen con y sin corrección de doppler.
Pero porque no subir un escalón, la rosetta que esta a 679 millones de Kms sin corrección de doppler.
El tema del doppler es más delicado con esta sonda, ya que mientras que esta en seguimiento desde la tierra se corrige aquí el doppler y con la corrección natural no se compensa, pero una vez que vuelve ella a controlar la frecuencia se compensa bien.
Para finalizar el pasado 8/9/16 se lanzo la sonda osiris-rex y estuvo operativa desde el primer momento, se recibía con una señal impresionante.
Espero que esto anime a más colegas a probar otro cosa más.
10 GHz good tropo tonight
Hemos estrenado la temporada de tropo en 10GHz con unos buenos qsos con @eb3frn y ea5yb.
Para ello he cambiado a polaridad horizontal de mi parábola y cambiado el TWT por SSPA de 10W.
EB3FRN
EA5YB
Mars, how to tracking with high precision
Hace un tiempo comentando con Iban Eb3FRN la posibilidad de poder seguir sondas con mi sistema de seguimiento lo descarte, en esos momentos lo vi fuera de mi alcance.
Ahora con las ultimas modificaciones en mi sistema y las que tengo pensadas hacer, veo realizable esa misión.
Como el guru en el tema es Iban Eb3FRN, me recomendó para empezar usar los datos que proporciona JPL’s HORIZONS system en cualquier de sus múltiples formatos, el WEB es el mas fácil de manejar.
Aqui os pego un volcado de datos de marte
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Revised: Sep 28, 2012 Mars 499 / 4
GEOPHYSICAL DATA (updated 2009-May-26):
Mean radius (km) = 3389.9(2+-4) Density (g cm^-3) = 3.933(5+-4)
Mass (10^23 kg ) = 6.4185 Flattening, f = 1/154.409
Volume (x10^10 km^3) = 16.318 Semi-major axis = 3397+-4
Sidereal rot. period = 24.622962 hr Rot. Rate (x10^5 s) = 7.088218
Mean solar day = 1.0274907 d Polar gravity ms^-2 = 3.758
Mom. of Inertia = 0.366 Equ. gravity ms^-2 = 3.71
Core radius (km) = ~1700 Potential Love # k2 = 0.153 +-.017
Grav spectral fact u = 14 (x10^5) Topo. spectral fact t = 96 (x10^5)
Fig. offset (Rcf-Rcm) = 2.50+-0.07 km Offset (lat./long.) = 62d / 88d
GM (km^3 s^-2) = 42828.3 Equatorial Radius, Re = 3394.0 km
GM 1-sigma (km^3 s^-2)= +- 0.1 Mass ratio (Sun/Mars) = 3098708+-9
Atmos. pressure (bar) = 0.0056 Max. angular diam. = 17.9"
Mean Temperature (K) = 210 Visual mag. V(1,0) = -1.52
Geometric albedo = 0.150 Obliquity to orbit = 25.19 deg
Mean sidereal orb per = 1.88081578 y Orbit vel. km/s = 24.1309
Mean sidereal orb per = 686.98 d Escape vel. km/s = 5.027
Hill's sphere rad. Rp = 319.8 Mag. mom (gauss Rp^3) = < 1x10^-4
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Ephemeris / WWW_USER Tue Jun 28 00:21:50 2016 Pasadena, USA / Horizons
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Target body name: Mars (499) {source: mar097}
Center body name: Earth (399) {source: mar097}
Center-site name: (user defined site below)
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Start time : A.D. 2016-Jun-28 00:00:00.0000 UT
Stop time : A.D. 2016-Jun-29 00:00:00.0000 UT
Step-size : 60 minutes
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Target pole/equ : IAU_MARS {East-longitude -}
Target radii : 3396.2 x 3396.2 x 3376.2 km {Equator, meridian, pole}
Center geodetic : 2.01392859,41.5695213,0.3200000 {E-lon(deg),Lat(deg),Alt(km)}
Center cylindric: 2.01392859,4779.09766,4210.1644 {E-lon(deg),Dxy(km),Dz(km)}
Center pole/equ : High-precision EOP model {East-longitude +}
Center radii : 6378.1 x 6378.1 x 6356.8 km {Equator, meridian, pole}
Target primary : Sun
Vis. interferer : MOON (R_eq= 1737.400) km {source: mar097}
Rel. light bend : Sun, EARTH {source: mar097}
Rel. lght bnd GM: 1.3271E+11, 3.9860E+05 km^3/s^2
Atmos refraction: NO (AIRLESS)
RA format : HMS
Time format : CAL
EOP file : eop.160627.p160918
EOP coverage : DATA-BASED 1962-JAN-20 TO 2016-JUN-27. PREDICTS-> 2016-SEP-17
Units conversion: 1 au= 149597870.700 km, c= 299792.458 km/s, 1 day= 86400.0 s
Table cut-offs 1: Elevation (-90.0deg=NO ),Airmass (>38.000=NO), Daylight (NO )
Table cut-offs 2: Solar Elongation ( 0.0,180.0=NO ),Local Hour Angle( 0.0=NO )
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Date__(UT)__HR:MN Azi_(a-appr)_Elev delta deldot
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$$SOE
2016-Jun-28 00:00 m 225.8739 12.9656 0.56149068474203 6.6938959
2016-Jun-28 01:00 m 236.9469 4.1683 0.56165246386162 6.7478427
2016-Jun-28 02:00 m 246.8866 -5.7555 0.56181530607983 6.7818111
2016-Jun-28 03:00 Am 256.2001 -16.4210 0.56197870496587 6.7939124
2016-Jun-28 04:00 Cm 265.4892 -27.5187 0.56214212650134 6.7837558
2016-Jun-28 05:00 *m 275.5699 -38.7578 0.56230504566574 6.7524754
2016-Jun-28 06:00 *m 287.8089 -49.7676 0.56246698239898 6.7026521
2016-Jun-28 07:00 *m 304.9288 -59.8633 0.56262753447732 6.6381366
2016-Jun-28 08:00 *m 332.0390 -67.4103 0.56278640505207 6.5637850
2016-Jun-28 09:00 *m 10.3380 -69.1919 0.56294342296686 6.4851270
2016-Jun-28 10:00 *m 43.7003 -63.9658 0.56309855446391 6.4079860
2016-Jun-28 11:00 *m 64.8529 -54.7889 0.56325190547941 6.3380811
2016-Jun-28 12:00 *m 78.9591 -44.0961 0.56340371437137 6.2806352
2016-Jun-28 13:00 * 89.8475 -32.9104 0.56355433557773 6.2400169
2016-Jun-28 14:00 * 99.3923 -21.7078 0.56370421532195 6.2194416
2016-Jun-28 15:00 * 108.6106 -10.8006 0.56385386102851 6.2207508
2016-Jun-28 16:00 * 118.1822 -0.4805 0.56400380654125 6.2442860
2016-Jun-28 17:00 * 128.6537 8.9096 0.56415457552647 6.2888647
2016-Jun-28 18:00 * 140.4829 16.9300 0.56430664556847 6.3518616
2016-Jun-28 19:00 * 153.9441 23.0324 0.56446041541938 6.4293883
2016-Jun-28 20:00 C 168.9049 26.6260 0.56461617765014 6.5165597
2016-Jun-28 21:00 A 184.6433 27.2606 0.56477409857957 6.6078289
2016-Jun-28 22:00 200.0442 24.8471 0.56493420685945 6.6973676
2016-Jun-28 23:00 214.1705 19.7087 0.56509639149903 6.7794658
2016-Jun-29 00:00 226.6549 12.4064 0.56526040946456 6.8489230
$$EOE
*******************************************************************************
Column meaning:
TIME
Prior to 1962, times are UT1. Dates thereafter are UTC. Any 'b' symbol in
the 1st-column denotes a B.C. date. First-column blank (" ") denotes an A.D.
date. Calendar dates prior to 1582-Oct-15 are in the Julian calendar system.
Later calendar dates are in the Gregorian system.
Time tags refer to the same instant throughout the solar system, regardless
of where the observer is located. For example, if an observation from the
surface of another body has an output time-tag of 12:31:00 UTC, an Earth-based
time-scale, it refers to the instant on that body simultaneous to 12:31:00 UTC
on Earth.
The Barycentric Dynamical Time scale (TDB) is used internally as defined by
the planetary equations of motion. Conversion between TDB and the selected
non-uniform UT output time-scale has not been determined for UTC times after
the next July or January 1st. The last known leap-second is used as a constant
over future intervals.
NOTE: "n.a." in output means quantity "not available" at the print-time.
SOLAR PRESENCE (OBSERVING SITE)
Time tag is followed by a blank, then a solar-presence symbol:
'*' Daylight (refracted solar upper-limb on or above apparent horizon)
'C' Civil twilight/dawn
'N' Nautical twilight/dawn
'A' Astronomical twilight/dawn
' ' Night OR geocentric ephemeris
LUNAR PRESENCE (OBSERVING SITE)
The solar-presence symbol is immediately followed by a lunar-presence symbol:
'm' Refracted upper-limb of Moon on or above apparent horizon
' ' Refracted upper-limb of Moon below apparent horizon OR geocentric
ephemeris
Azi_(a-appr)_Elev =
Airless apparent azimuth and elevation of target center. Adjusted for
light-time, the gravitational deflection of light, stellar aberration,
precession and nutation. Azimuth measured North(0) -> East(90) -> South(180) ->
West(270) -> North (360). Elevation is with respect to plane perpendicular
to local zenith direction. TOPOCENTRIC ONLY. Units: DEGREES
delta deldot =
Range ("delta") and range-rate ("delta-dot") of target center with respect
to the observer at the instant light seen by the observer at print-time would
have left the target center (print-time minus down-leg light-time); the
distance traveled by a light ray emanating from the center of the target and
recorded by the observer at print-time. "deldot" is a projection of the
velocity vector along this ray, the light-time-corrected line-of-sight from the
coordinate center, and indicates relative motion. A positive "deldot" means the
target center is moving away from the observer (coordinate center). A negative
"deldot" means the target center is moving toward the observer.
Units: AU and KM/S
Computations by ...
Solar System Dynamics Group, Horizons On-Line Ephemeris System
4800 Oak Grove Drive, Jet Propulsion Laboratory
Pasadena, CA 91109 USA
Information: http://ssd.jpl.nasa.gov/
Connect : telnet://ssd.jpl.nasa.gov:6775 (via browser)
telnet ssd.jpl.nasa.gov 6775 (via command-line)
Author : Jon.Giorgini@jpl.nasa.gov
*******************************************************************************
A partir de aquí ya podemos apuntar nuestro sistema de seguimiento a marte, pero hay que tener en cuenta los eclipses de marte con las sondas que hagamos seguimiento.
Iban EB3FRN lo excplica en este articulo.
Una vez controlado el tema el paso siguiente es ser autónomo y poder disponer en mi ordenador de esos datos en tiempo real. Para ello existe el tool kit cspice que permite en programar en varios lenguajes y sistemas operativos, en mi caso linux y C.
Iban EB3FRN me paso un source basado en sus investigaciones para poder conseguir los datos en el PC.
Este es un volcado del cálculo de Marte.
./jose mars "2016 JUN 28, 17:50:00" "2016 JUN 28, 18:10" 2016 JUN 28 17:51:00, , ,138.5523, 15.7987, 84415726.00251, 6.341385, 4.693106 2016 JUN 28 17:52:00, , ,138.7586, 15.9226, 84416106.52000, 6.342532, 4.693128 2016 JUN 28 17:53:00, , ,138.9655, 16.0460, 84416487.10642, 6.343683, 4.693150 2016 JUN 28 17:54:00, , ,139.1728, 16.1689, 84416867.76204, 6.344838, 4.693172 2016 JUN 28 17:55:00, , ,139.3805, 16.2912, 84417248.48711, 6.345998, 4.693194 2016 JUN 28 17:56:00, , ,139.5887, 16.4131, 84417629.28187, 6.347162, 4.693216 2016 JUN 28 17:57:00, , ,139.7974, 16.5344, 84418010.14658, 6.348329, 4.693238 2016 JUN 28 17:58:00, , ,140.0065, 16.6552, 84418391.08148, 6.349501, 4.693260 2016 JUN 28 17:59:00, , ,140.2161, 16.7755, 84418772.08682, 6.350677, 4.693282 2016 JUN 28 18:00:00, , ,140.4261, 16.8952, 84419153.16284, 6.351858, 4.693304 2016 JUN 28 18:01:00, , ,140.6366, 17.0144, 84419534.30980, 6.353042, 4.693325 2016 JUN 28 18:02:00, , ,140.8476, 17.1331, 84419915.52793, 6.354230, 4.693347 2016 JUN 28 18:03:00, , ,141.0590, 17.2513, 84420296.81748, 6.355422, 4.693369 2016 JUN 28 18:04:00, , ,141.2709, 17.3689, 84420678.17868, 6.356619, 4.693391 2016 JUN 28 18:05:00, , ,141.4833, 17.4859, 84421059.61178, 6.357819, 4.693413 2016 JUN 28 18:06:00, , ,141.6961, 17.6025, 84421441.11702, 6.359023, 4.693435 2016 JUN 28 18:07:00, , ,141.9094, 17.7184, 84421822.69463, 6.360231, 4.693457 2016 JUN 28 18:08:00, , ,142.1232, 17.8339, 84422204.34484, 6.361443, 4.693479 2016 JUN 28 18:09:00, , ,142.3374, 17.9487, 84422586.06790, 6.362659, 4.693501 2016 JUN 28 18:10:00, , ,142.5521, 18.0631, 84422967.86403, 6.363879, 4.693523 root@nlsu4:/home/jas/cspice/jas#
Pero en rojo he marcado un mismo punto y vemos que hay una diferencia entre los datos de horizons y los calculados por mi.
Az=0.0568 El=0.0348
Bueno, después de volverme loco con esa diferencia Iban me explico que Horizons tenia un pequeño delay en los cálculos que no se visualiza al no devolver datos en segundos que jugando con los valores de segundos se consigue minimizar la diferencia.
En mi caso resulto que fueron 16.2s para obtener datos casi iguales.
./jose mars "2016 JUN 28, 17:59:16.2" "2016 JUN 28, 18:01" 2016 JUN 28 18:00:16, , ,140.4829, 16.9275, 84419256.06552, 6.352177, 4.693309 2016 JUN 28 18:01:16, , ,140.6935, 17.0465, 84419637.23167, 6.353362, 4.693331 root@nlsu4:/home/jas/cspice/jas#
Az=0.0 El=0.0025
Esa diferencia es asumible🙂 por lo que puedo validar los datos calculados.
El programa usado se base en el publicado por Dr. Willian Thompson escrito en IDL para el seguimiento de las naves stereo.
SSC_WRITE_STATION
Aquí podéis encontrar ejemplos de programación en IDL.
Alfaspid upgrade Az encoder
He actualizado mi control del rotor Alfaspid con un encoder de 13 bits.
Para ello he añadido una corona de 170mm de diametro dentada que gira solidaria con el rotor y sobre el mástil he puesto el encoder.
El primer test me dio problemas de alineación
Debido a que la corona no quedo centrada. Tengo que decir que no he desmontado nada para instalarlo, por lo que la corona esta partida por la mitad y puesta a ojo, con la dificultad que lleva trabaja en esas condiciones.
Por suerte el amigo Josep EA3OA me paso un acoplamiento elástico que permite que el encoder mantenga contacto durante todo el recorrido.
Como ya disponía del inclinometro digital la parte eléctrica ha sido fácil, solo he tenido que enchufar el encoder a una conversor ADAM 4053 y bajar la señal por la linea rs485 que ya tengo.
Con este montaje tengo una resolución de 0.003º, vamos que no puedo sacarle provecho con este rotor😦.
47 GHz LO influence
En el vídeo del primer QSO en 47 GHz con Iban EB3FEN se puede observar el ruido de fase que introduce el GPSDO en la recepción.
Estoy observando a medida que adquiero experiencia en 47 GHz la influencia de la señal de LO sobre el resultado de la recepción.
He probado distintas formas de conseguir una LO de 23.736 MHz que os describo a continuación.
La primera con resultados positivos fue un PLL referenciado a 10 MHz del amigo Dieter DF9NP, un multiplicador x2 del amigo Roberto DG0VE.
Con unos buenos resultados, pero con un punto critico: la referencia de 10 MHz.
La señal LO tiene esta forma:
Otro montaje realizado es con un PLL ELCOM modificado por Pascual EA5JF como el usado para realizar la baliza filtro para 23.736 Mhz y amplificadores.
La señal generada es:
Como se puede observa la señal es mucho mas limpia con este PLL.
Pero hay que decir que funcionan similar en recepción, aun que introduzcamos una señal sucia, la recepción con señales fuertes no se ve muy afecta.
En este caso no aumenta la amplitud de la modulación.
Lo que si tiene una gran influencia es el uso del filtro pasa banda de 23.472 Ghz que tiene una repercusión directa en el uso del receptor, anulando para señales no fuertes.
Recepción de la baliza sin el filtro y se puede observar el QRM que hay en la banda.
Y ahora con filtro.
Os pongo video del primer QSO en 47 GHz con Iban EB3FRN.
47 GHz glued diodes mixer
Michael Kuhne, DB6NT publico en DUBUS 1/94 el articulo: 47 GHz Transverter MK#2 y en el explica:
Mounting of the mixer diode: After having tuned the LO the mixerboard is glued into the cabinet with silver paste and tightened by M2 screws. The next step is the mounting of the beam-lead diodes.
Three techniques are in use for this problem: bonding, soldering or gluing. For amateurs gluing is the most adequate technique. Looking at the board with a microscope you have to put some silver paste to the track on the PCB. Then pick up the diode from the package with a wet toothpick and apply it into prepared piece of the track. The gold plated ends of the diode are facing the track! In the same way the second end of the diode will be glued. Take care that the ends of the diode are completely covered by the silver paste. When the silver glue has hardened (3h at 100°C) check the connection with an Ohmmeter. Tune mixer with small stubs between LO-port and diode. Adjust for optimum IF-drive power with the 100 Ohm pot. Match to the waveguide can be done with M5 screw. A spectrum analyzer is a valuable tool at this stage.
Pues manos a la obra, necesitamos el siguiente material:
Necesitamos Plata liquida y acetona. La acetona es un limpiador de la plata magnifico que me recomendó Javier, EB1HBK.
Mi setup para la operación.
El útil que mejor resultado me da para depositar la plata en el PCB es un hilo de cobre que mojo en la plata y deposito en el PCB por capilaridad. Mejor resultado que con dos hilos como me recomendó Javier EB1HBK.
Un sitio donde poder fijar el PCB y que no se mueva es necesario.
Y por último una mesa secadora. Basada en la idea de Javier, EB1HBK con la variante de llevar un termostato de horno que permite regular la temperatura, en nuestro caso a 100ºC durante unos minutos.
Y como comento Michael Kuhne, DB6NT un microscopio es necesario, yo sin el no he sido capaz de hacerlo.
Ahora os pongo alguna fotos realizadas con el microscopio para que se vea bien la operación.
Empezamos por donde tiene que ir el diodo en el PCB, limpiándolo con acetona.
Ahora ponemos el diodo sobre el PCB.
En la primera foto se pueden apreciar los pad que tiene el diodo para hacer contacto. El siguiente paso es echar la plata sobre la pista donde se posicionara el diodo. El pulso es importante y a la primera rara vez sale bien.
Pero al final con mucha calma se consigue el objetivo.
Hacer dos iguales es más difícil que te toque la primitiva, pero nadie nace enseñado.
Primero verificamos con un tester que tenemos conducción en ambos sentidos y pasamos el PCB unos minutos por la mesa secadora, verificando que sigue manteniendo la conducción. Suelen ponerse en cortocircuito si se ha quedado plato debajo al secarse.
Y ya tenemos listo nuestro PCB mixer para seguir con el invento.
