Roman Dávid-ÚVOD do KA pásma:Teoretický návrh a realizácia VF systému pre spracovanie cirkulárnych a lineárnych vektorov vlnení v spektre KA pásma (SHF) od 18,2 do 22,2 GHz určeného pre vlnoplochy rotačných paraboloidov s pomerom f/D od 0,37 do 0,42
Roman Dávid : Teoretický návrh a realizácia VF systému pre spracovanie cirkulárnych a lineárnych vektorov vlnení
v spektre KA pásma (SHF) od 18,2 do 22,2 GHz určeného pre vlnoplochy* rotačných paraboloidov s pomerom f/D
od 0,37 do 0,42.
*1 : vlnoplocha ako pojem z Huygensovho ai. princípov
Abstrakt č.1 : výskum mnohonásobnej korelácie G> D <BW vo frekvenčnom spektre KA pásma s λ=13,5-18,5 mm (platí za predpokladu
šírenia vlnenia vo vákuu)
Pri konštrukciou a miestom danej orbitálnej ose azimutu λ= 90° / - 40° musel autor zadefinovať referenčnú nosnú f0 na stacionárnom objekte
geosynchrónnej obežnej dráhy s vysokou pravdepodobnosťou naplnenia mnohonásobnej korelácie (súvzťažnosti) G> D <BW v spektre
kmitočtov od fmin=18,2 GHz do fmax=22,2 GHz na vlnoplochách troch rotačných paraboloidov so vzostupnou postupnosťou D=140 >240 > 300 cm,
ktoré autor za týmto účelom fyzicky inštaloval.Analýza spektra a následná identifikácia aktívneho modemu na f=20 925 MHz (FEC 2/3) v
kmitočtovom spektre cirkulárneho vektora vlnenia LHCP na objekte WGS-2 z východnej časti orbitu na λ=60° s prakticky ''nulovým“ (voči
zemskému povrchu) geosynchrónnym driftom,zadefinovala referenčný kmitočet “f0“ pre výskum a naplnenie mnohonásobnej korelácie v spojitosti
s autorom navrhnutým VF systémom pre spracovanie cirkulárnych vektorov vlnení kmitočtového spektre KA pásma (SHF).
⇒ Poznámka autora : geosynchrónny objekt UFO F-10 (resp. UHF-10 Ultra High Frequency follow on satellite_UHF-EHF-GBS) patriaci ministerstvu
obrany Spojených Štátov Amerických-PENTAGON na λ=72° s aktívnym modemom na f=20 595 MHz a s bodovým smerovaním do oblasti
Arabského zálivu musel autor po detailnej analýze stavu objektu vylúčiť ako nevhodný z dôvodu permanentného geosynchrónneho driftu
takmer 6°/24h/ s nutnosťou periodickej rekonfigurácie EL uhla každých 10 min. , podobne ako 2 objekty z cirkulárnych prechodných dráh
s časovo podmienenou periodicitou lokalizácie rádovo v jednotkách hodín v 24 hod. intervale.
►►►Technické údaje objektu WGS-2 na geosynchrónnej obežnej dráhe s autorom zadefinovaným referenčným kmitočtom f0=20 925 MHz .
Názov objektu : (vojenský telekomunikačný satelit ) | WGS-2 /Wideband Global SATCOM / |
---|---|
Obežná dráha : |
geocentrická |
Polohovanie objektu : | 60° východnej dĺžky |
Aktivita objektu na obežnej dráhe : | pravdepodobne 08-2009 |
Výrobca objektu : | Boeing Satellite and Intelligence Systems, Inc USA |
Výlučný vlastník a prevádzkovateľ objektu WGS-2 : | Strategické velenie ministrstva obrany Spojených Štátov Amerických-PENTAGON |
Polarizácia vlnenia pre f0=20 925 MHz / IF=1675 MHz : | Kruhová-ľavotočivá LHCP / idetifikovaná meraním |
Aktívne vyťažované frekvenčné spektrum satelitu v pásme KA /down/ : | Od 20,4 do 21,3 GHz / viď nasledovná analýza spektra vektora LHCP |
Aktívne vyťažované frekvenčné spektrum satelitu v pásme X /down/ : | Od 7,25 do 7,75 GHz |
Aktivity objektu v spektre KA pásma : | Vysokorýchlostné (2.1 to 3.6 Gbps) data kanály,Northrop Grumman "live window" atď ... |
Poveternostné podmienky pri meraní : | Polojasno s premenlivým vetrom s rýchlosťou 3-5 m/s _údaje zo zdroja Shmu |
Zemepisná poloha výskumu a meraní : | Lučenec _ N48°19719' , E19°40148' |
►neoverená premisa o predpokladanom zaradení referenčnej nosnej f0 (aktívny modem) do jedného z ôsmych lúčov bodového
smerovania zväzku NCA 7 s relatívne najnižšou hladinou EIRP/C=50,8 dBW >>> DVB-S , R 2/3 , RS max=37,5 Mbps
►WGS-1 na λ=175° >>> WGS-2 na λ=60° >>> WGS-3 na λ= - 12° : spojovacie linky objektov aktívne vyťažujú 8 bodovo smerovaných zväzkov
a 2 oblastné zväzky s bližšie nešpecifikovaným počtom 125 MHz kanálov na zväzok
► WGS-2 na λ=60° / zväzok NCA 7 / EIRP/C=50,8 dBW >>> dostupnosť v % ►
►Poznámka autora : z pochopitelných príčin (nakoľko sa jedná o údaje súvisiace s národnou bezpečnoťou USA a ich spojencov v NATO)podliehajú
všetky detailné-nie všeobecné dáta definovaného objektu WGS-2 vysokému stupňu utajenia a z dôvodu že mi nie je známa osoba,ktorá by
disponovala stupňom bezpečnostnej previerky,ktorý by jej umožňoval oboznamovať sa s týmito utajovanými skutočnosťami,som sumu v tejto práci
zverejnených technických a fakto-grafických dát o analyzovanom objekte WGS-2 čerpal z odtajneného “informačného torza“, ktoré na základe
zákona o slobodnom prístupe k informáciám (ktorý vstúpil do platnosti v USA v roku 1967-FOIA) bolo v minimálnej možnej miere sprístupnené
verejnosti . ( Unclassified for Official Use only )
.
.
.
Abstrakt č.2 : návrh VF systému pre spracovanie cirkulárnych vektorov vlnení kmitočtového spektre KA pásma (SHF) od 18,2 do 22,2 GHz
určeného pre vlnoplochy rotačných paraboloidov s pomerom f/D od 0,37 do 0,42.
Autorov návrh vychádza z jeho praxe overenej premisy o prakticky zanedbatelne malom tlmení (<<<0,5 dB) pri správne vypočítanom trojstupňovom
spracovaní elektromagnetického vlnenia v postupnosti primárny radiant>stupeň vybudenia polarizácie>prírubový transformátor pre cirkulárne
vektory LH/RH a dvojstupňovom zapojení v postupnosti primárny radiant>prírubový transformátor pre lineárne vektory vlnenia V/H. Z troch
v teórii jednoznačne definovaných faktorov smerujúcich k dosiahnutiu čo najvyššej účinnosti prenosu,ako sú účinné ožiarenie sekundárneho žiariča
(cez správne vypočítanú vyžarovaciu charakteristiku primárneho radianta definovanú tzv. účinnosťou-resp. keď hovorím o žiariči tzv. svetelnosťou
jeho priezoru definovanú v stupňoch ψ,ktorú si autor vypočítal pre paraboloidy s identickým pomerom f/D pri rozdielnom D=140 resp.300 cm ) ďalej
zabezpečiť účinné vybudenie cirkulárneho vlnenia vo vlnovode (v závislosti od rozmerov,hrúbky,permitivity,tvaru a natočenia dielektrickej lišty čím sa
prakticky definuje fázový posun 90° resp. opozdenie vlny šíriacej sa v dielektrickej lište oproti vlne šíriacej sa vo vzduchovom dielektriku vlnovodu atď)
a nakoniec minimalizovať straty v impedančnom neprispôsobení jednotlivých stupňov.Autor venoval maximálnu pozornosť práve návrhu druhého stupňa
pre vybudenie polarizácie a vypočítal 4 ks dielektrických líšt pre f-stred v postupnosti 18,7 >19,7>20,7>21,7 GHz .Prvotné úvahy o vybudení cirkulárnych
vlnení pomocou dielektrickej lišty na báze zliatin kovov alebo pomocou indukčného člena,sa v praxi autorovho zapojenia ukázali ako nevhodné a po
približne 300 hod. výskumnej činnosti v tejto oblasti mohol odovzdať zhotoviteľovi návrh finálneho prototypu VF systému pre plné kmitočtové spektrum
KA pásma ku konečnej realizácii na CNC strojoch s požadovanou presnosťou zhotovenia 0,01 mm .
►►► Praktická realizácia finálneho riešenia VF systému pre spracovanie cirkulárnych vektorov vlnení v spektre KA pásma od 18,2 do 22,2 GHz
primárny radiant > budič polarizácie > prírubový transformátor > PLL LNB Norsat 9000 HD-3F
výpočet a návrh VF systému : Roman Dávid Lučenec / zakladateľ a autor Think-Tanku dxsatcs.com
KA-band PLL LNB ⇒ Norsat 9000 HD-3F _ L.O.stability +/- 60 kHz , NF=1,6 dB , LOF=20 250 MHz , f=21 200 - 22 200 MHz
KA band DRO LNB ⇒ Norsat 880-9000 A+B+CF _ L.O.stability +/- 1 MHz , NF=1,3-1,6 dB , LOF=17-18-19 250 MHz , f=18 200 - 21 200 MHz
dxsatcs.com-KA-band-reception-hf-system-lhcp-polarization-wgs-2-satellite
dxsatcs.com-KA-band-reception-hf-system-lhcp-polarization-wgs-2-satellite
dxsatcs.com-KA-band-reception-hf-system-lhcp-polarization-wgs-2-satellite
dxsatcs.com-KA-band-reception-hf-system-lhcp-polarization-wgs-2-satellite
►►►Technické parametre sekundárneho radiantu / vlnoplocha parabolického reflektora s aktívnym priemerom D=300 cm
Aktívny priemer : | D=300 cm |
---|---|
Pomer f/D : | 0,4 |
Materiál vlnoplochy : | sklo-laminát |
Typ vlnoplochy : | rotačný paraboloid |
Spôsob polohovanie orbitálnej osi azimutu+elevácie : | plne manuálne definovanie AZ/EL |
Rozsah spektra pracovných frekvencií : | 18,2 - 22,2 GHz |
Zisk (G) pre f/stred=20 200 MHz (mód RX-circular) : | 53,5 dBi |
Šírka vyžarovacieho laloku pre fstred pri -3 dB (mód RX) : | 0,34° |
Šumová teplota antény pre EL=22,5° / 60° v.d. : | 110 K |
Rozsah definovania EL uhla : | 0-70° |
Rozsah definovania AZ uhla : | 0-360° |
Pôvod a výrobca antény : | dopravená v kontajneri loďou z USA / zaniknutá značka Channel Master USA |
dxsatcs.com-PF Channel Master-300 cm-KA-band-reception-WGS-2-satellite-60-east
dxsatcs.com-PF Channel Master-300 cm-KA-band-reception-WGS-2-satellite-60-east
►►►Výsledky meraní a analýz na finálnom riešení VF systému pre spracovanie cirkulárnych vektorov vlnení v spektre KA pásma od 18,2 do 22,2 GHz.
—Analyzovaný geostacionárny objekt : WGS-2 / λ=60°
—Analyzovaný prenos : autorom definovaný referenčný kmitočet f0=20 925 MHz / IF=1675 MHz _ aktívny modem
—Identifikované parametre kanálu : BW=49,43 MHz , SR=36 615 Ksym/sec , FEC=2/3
—Sekundárny radiant : rotačný paraboloid Channel Master s D=300 cm
—Digitálny a analógové analyzátory spektra a kvality : Televes H60 Advanced , Unaohm AP 201 S PLUS , Rover DM16 4HD Digimax atď ...
► Analýza frekvenčného spektra vektora vlnenia LHCP s f0=20 925 MHz / IF=1675 MHz
- Roman Dávid vykonáva video záznam s analýzou kvality a spektra v mieste meraní Lučenec dňa 11.8.2012 -
►Televes H60 Advanced
f0=20 925 MHz / IF=1675 MHz f0=20 925 MHz / IF=1675 MHz f0=20 925 MHz / IF=1675 MHz
SP=200 MHz SP=500 MHz SP=1 500 MHz
► Televes H60 a video sekvencia s analýzou spektra v mieste meraní dňa 10.8.2012
► Analýza kvality vektora vlnenia LHCP s f0=20 925 MHz / IF=1675 MHz
► Televes H60 Advanced ⇒ Rover DM16 4HD Digimax
f0=20 925 MHz , BW=49,43 MHz , SR=36 615 Ksym/sec , FEC=2/3
platí že Ch BER → 0 pri rezerve zisku N.MAR=7 dB čo vyjadruje konštelačná vzorka v kvadrante QPSK
► Televes H60 a video sekvencia s analýzou kvality v mieste meraní dňa 10.8.2012
Teoretický návrh a realizácia VF systému pre spracovanie cirkulárnych a lineárnych vektorov vlnení v spektre KA pásma
(SHF) od 18,2 do 22,2 GHz určeného pre vlnoplochy rotačných paraboloidov s pomerom f/D od 0,37 do 0,42.
autor práce : Roman Dávid_zakladateľ Think-Tanku Czech & Slovak DX Satellite Club © Lučenec 2012 / Slovenská rep.
poznámka od autora : uplatnil som deskriptívny spôsob tvorby slovosledu,v ktorom v tretej osobe v minulom čase,oznamovacím
spôsobom pomenúvam fakty,postupy a deje
Doporučená literatúra :
►pri výpočtoch autor aplikoval matematické vzorce (nie myšlienky a postupy) z nasledovnej literatúry dostupnej na portále books.google.com :
1, Alan W.Rudge - The Handbook of Antenna Design Volume 1 , Peter Pelegrinus Ltd. , London 1982
2, Nathan Marcuvitz - Waveguide handbook , Peter Pelegrinus Ltd. , London 1993
►voľne dostupné zdroje v téme analyzovaného geosynchrónneho objektu WGS-2... _ spol. Boeing Satellite and Intelligence Systems, Inc USA :
1, The Wideband Global SATCOM (WGS) satellites / download pdf
2, UHF Follow-On (UFO) series / download pdf