3.8 - 4.2 GHz:n syötön viritys 3.4 GHz:lle

C-bandin TVRO-syötön viritys 3.4 GHz:lle

Suomen ensimmäinen 3.4 GHz:n EME-yhteys pidettiin käyttäen paraboloidipeilin syöttönä TV-satelliittivastaanottoon tarkoitettua C-bandin syöttöä. Syöttö kehittää lineaaripolarisaation siten, että liityntä torveen on suorakaideaaltoputkella. Suorakaideaaltoputki toimii perusaaltomuodolla TE₁₀. Tästä putkesta on neljännesaallon sähkökentän sondi leveän seinän läpi pyöreään aaltoputkeen. Sondi pyörii rexoliittisauvan mukana siten, että rexoliittisauvaa pyörittää pieni servo. Servon ohjausta varten rakennettiin NE555 ajastimen ympärille pulssigeneraattori. Servon säätöarvo asetellaan kymmenkierrospotentiometrillä, jonka kierroslaskuri on kalibroitu taulukkolaskentaohjelmaan. Polarisaatiota voidaan säätää +/- 90 astetta.

Syöttö oli alunperin kahden bandin C/Ku-syöttö. Ku-alueen syötön sovitus ja säteilykuvio olivat surkeita, joten yhtään ei harmittanut Ku-alueen syötön osien purku tästä torvesta. Myös Ku-alueen WG17-putkenpätkä laippoineen poistettiin tarpeettomana. Jäljellejäänyt C-alueen sondi viritettiin 3.4 GHz:lle ja sovitus on saatu paremmaksi kuin -20 dB kaikilla polarisaatiokulmilla.

Kuva: Modifioitu C-alueen syöttösysteemi 3.4 GHz:n EME-rigissä

Tähän projektiin käytetyn torven valaisufunktio on mahdollista virittää käytössä olevan peilin f/D-suhteelle säätämällä skalaarikuristimen paikkaa torven polttopisteeseen nähden. Pyöreän aaltoputken ulkopuolinen kierre tukee skalaaritorvea ja torvessa olevalla lukitusruuvilla se voidaan lukita paikoilleen. Torven servosysteemiä ei sen kummemmin suojattu sääolosuhteita vastaan, mutta sopivan kopan rakentaminen syötön päälle mahdollistaisi tämänkaltaisen syötön pitämisen peilissä ympärivuotisestikin. Skalaarikuristimen tarkoituksena on radiaalisten säteilymuotojen oikosulkeminen torven suulla sivukeilojen minimoimiseksi ja näin säteilykuvion parantamiseksi. Kuristimen mitat eivät ole kovin kriittisiä, joten tarvetta sen uudelleensorvaamiseen ei ole.

Kuva: halkileikkauskuva skalaaritorvesta ja servolla käännettävästä sondista Ylläolevasta halkileikkauskuvasta voi nähdä, miten servon pyörittämässä rexoliittisauvassa oleva sondi pyörii polarisaatiokulmaa säädettäessä. Mikroaaltoteho kytkeytyy suorakaideputkessa neljännesaallon mittaiseen sähkökentän sondiin ja siirtyy sitä pitkin aaltoputken leveän syrjän läpiviennin kautta pyöreään putkeen säteilläkseen sieltä asetetussa polarisaatiokulmassa syöttötorveen. Esimerkin torvisyötössä riitti, kun lisättiin pyöreässä aaltoputkessa olevan sondin pituutta parisen milliä. Gynekologiset taipumukset ovat eduksi viritystyössä. Torven ulostulon laippa on PDR40-yhteensopiva ja tämän kokoisia laippoja ja sopivaa aaltoputkea on ollut viime aikoina runsaasti romuliikkeissä maan suurimman yleisradioyhtiön uusiessa 4 GHz:n radiolinkkijärjestelmäänsä.

Kuva: PDR40-yhteensopiva aaltoputki-/N-adapteri, sekä TX/RX-rele

Virittäminen tapahtuu parhaiten suuntakytkimellä, joka voi olla joko koaksiaalinen tai aaltoputkimallinen. Signaalilähteenä käytin itse rakenteilla olevaa 3.4 GHz:n majakkaa ja ilmaisimena huutokaupasta ostettua termistä tehomittaria, sekä suuntakytkimenä 20 dB:n koaksiaalisuuntakytkintä. Tyypillisesti aaltoputkisuuntakytkimen suuntaavuus on kuitenkin parempi. Suuntaavuus ja kytkentä on hyvä mitata ennen viritystoimenpiteitä ettei tule tehtyä turhaa työtä.

Kuva: Koko EME-rigi integroidulla skalaarisyötöllä.

3.4 GHz:n EME-kusoa varten käytettiin torven mukana tulevaa taulukkoa, josta näki suoraan mihin kohtaa skalaarikuristin piti asettaa torven suuaukkoon nähden tiettyä paraboloidipeilin f/D-suhdetta varten. Kun antennin sovitus oli saatu hyväksi, jäi enää ainoaksi mekaaniseksi viritystoimenpiteeksi polttopisteen etsiminen ( säätämällä koko rigiä edestakaisin peilin edessä laskennallisen polttopisteen kummankin puolen ). Tämä tapahtui kuuntelemalla omia kaikuja kuusta ja iteroimalla.

TVRO = TeleVision Receive Only, TV-satelliittivastaanotto
f/D = polttopisteen etäisyys peilin pohjalta jaettuna peilin halkaisijalla, mitta peilin "syvyydelle"
LNA = Low Noise Amplifier, matalakohinainen etuvahvistin
Rexoliitti = polystyreeniä kiinteämmässä muodossa, erinomaista mikroaaltoeristettä

Paluu kotisivulle Updated 03.09.1998 Michael Fletcher, OH2AUE