Ku-bandin syöttötorven virittäminen 10 GHz:lle

11/12 GHz:n TVRO-syötön viritys 10 GHz:lle

Suomen ensimmäinen 10 GHz:n EME-yhteys pidettiin käyttäen paraboloidin syöttönä TV-satelliittivastaanottoon tarkoitettua Ku-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.

Kuva: Modifioitu Ku-alueen syöttötorvisysteemi.
Käytetty aaltoputki on WG17

Tähän projektiin käytetty torvi on optimoitu noin 0.5 f/D-suhteelle, eikä sen valaisufunktiota pysty kovin helposti muuttamaan. Tämä soveltuikin hyvin OH2AXH:n 6.4 m:n peilin syöttöön, koska haluttiin käyttää ainoastaan tämän peilin kiinteätä 4.5 m:n keskimmäistä osaa. Ulkopuolinen jatko-osalla on toki tässä myös etua siinä mielessä, että se luultavasti pudottaa antennin kohinalämpötilaa, sillä ulko-osaan osuvat ensimmäiset sivukeilat näkevät näin kylmää taivasta kuuman maan sijaan. Syötön sivukeilat lienevät varsin alhaalla joka tapauksessa. Torven servosysteemiä ei sen kummemmin suojattu sääolosuhteita vastaan, mutta sopivan kopan rakentaminen syötön päälle mahdollistaisi tämänkaltaisen syötön pitämisen peilissä ympärivuotisestikin.

Kuva: viiden ruuvin aaltoputkisovitus, huomaa vuorottelu Kuvan mukainen torvi rakennettiin lisäksi sellaiseksi, että se voidaan virittää minne tahansa 10.0 - 10.5 GHz:n alueelle hyvällä sovituksella. Tästä syystä siinä on muun muassa aaltoputkisovitus, joka on toteutettu viidellä ruuvilla. Normaalisti kolme ruuvia riittää takaamaan hyvä sovitus jos ruuvit ovat kahdeksasosaaallon välein. Huomaa tapa, jolla ruuvit on saatu mahtumaan vierekkäin: ne vuorottelevat aaltoputken leveän syrjän kummankin puolen. Näin saadaan ruuvien väli senverran suureksi, että viritys ja lukitusmuttereiden kiristys on miellyttävämpää.

Kuva: modifioitu WG17/SMA-aaltoputkiadapteri

Käytetty aaltoputki on WG17. Aaltoputki-/SMA-adapteri on myös viritetty 10.4 GHz:lle kasvattamalla sondin pituutta. Sondin paikkaa ei muutettu tarpeettomana toimenpiteenä. Torven sovitus on > 20 dB kaikilla polarisaatioilla.

Kuva: Toisen mallinen Ku-bandin syöttö, joka on muunnettu 10 GHz:n EME-käyttöön. Tässä versiossa on yksinkertaisempi aaltoputkisovitus WG16 putkella.

Varsinainen torven viritys on hyvin yksinkertainen, mutta vaatii jonkinlaisen heijastuneentehon mittauskytkennän. Itse käytin virityksessä -30 dB:n koaksiaalisuuntakytkintä ja 10.368 GHz:n tekeillä olevaa majakkaa signaalilähteenä. Suuntakytkin voi tietenkin olla myös aaltoputkisuuntakytkin. WG16 aaltoputkikomponentteja on varsin helposti saatavilla romuliikkeistä sekä puolustusvoimien poistomyymälöistä. WG17-aaltoputkikomponentteja on taas varsin niukalti tarjolla, mutta joskus vanhemmista purettavista TVRO-systeemeistä voi löytää sopivia osia ja laippoja. Lisäksi saattaa joskus löytää romuliikkeestä 12 GHz:n bandin vanhoja radiolinkkejä, joista saattaa myös löytää näitä laippoja ja aaltoputkikomponentteja.

Kuva: Yksinkertaisemman syötön torvi on kierteellä kiinni, joten sondiin pääsee helpommin käsiksi.

Viritystoimenpiteenä kummassakin tapauksessa pidennetään torven sondia juottamalla sopivan halkaisijainen holkki sen päähän. Holkin halkaisijalla ei ole niin merkitystä kuin sondin pidentymisellä. Omassa torvessani tämä pituus pitää jatkaa 1-2 mm:llä, jotta sovitus saatiin n. -20 dB:n luokkaan. Virityksen jälkeen kannattaa vielä pyörittää sondia servolla +/- 90 astetta ja tarkkailla sovitusta, sillä se saattaa muuttua jonkunverran kulman funktiona johtuen ripustuksen klapeista ja valmistustoleransseista. Yksinkertaisempi torvisyöttö on jostain syystä aika kiusallinen viritettävä. Sondin muotoja pitää muuttaa kokonaisvaltaisesti pidemmiksi. Pelkkä sondin pituuden lisääminen parantaa sovituksen ainoastaan jonnekin -10 dB:n tuntumaan.

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