最新時(shí)間更新: 空間站的施工工作將于今天晚上進(jìn)行。 目前計(jì)劃于14:05 至16:05 UTC(北京時(shí)間:22:05至00:05)進(jìn)行。
備受期待的HamTV重新安裝工作計(jì)劃于7月29日(星期二)在國(guó)際空間站(ISS)進(jìn)行。系統(tǒng)安裝工作將于東部時(shí)間上午3:55至5:55(協(xié)調(diào)世界時(shí)07:55至09:55)(北京時(shí)間:15:55-17:55)進(jìn)行,若安裝成功,當(dāng)天即可開始測(cè)試傳輸。HamTV是一款專為教育推廣設(shè)計(jì)的數(shù)字業(yè)余電視系統(tǒng),可讓學(xué)生在學(xué)校與國(guó)際空間站進(jìn)行通信時(shí)實(shí)時(shí)觀看太空視頻。
不少火腿咨詢需要怎么配置設(shè)備才能接收升級(jí)版信號(hào),今天和電臺(tái)小叔BG5WKP一起來看!
地面站天線
HamTV 傳輸在2395MHz頻率上以相對(duì)較低的功率向國(guó)際空間站(ISS)上的簡(jiǎn)單貼片天線發(fā)送信號(hào)。
這意味著需要一個(gè)具有合理增益的天線來接收信號(hào)。雖然當(dāng) ISS 位于正上方時(shí),可以使用簡(jiǎn)單天線接收信號(hào),但要實(shí)現(xiàn)超過 5 分鐘的接收時(shí)間,則需要使用具有高效饋源系統(tǒng)的更高增益天線,如拋物面天線。
當(dāng) ISS 在地面站位置處于低仰角時(shí),接收 HamTV DATV 圖像將較為困難。通常,至少需要 20 度仰角才能開始接收 DATV 圖像。
1 米或更大的天線是最佳選擇。較小的天線(如平板天線或貼片天線)在高仰角且路徑長(zhǎng)度較短時(shí)可正常工作,且具有更寬的波束寬度,便于跟蹤ISS,但由于路徑長(zhǎng)度顯著增加,低仰角時(shí)難以工作。
可使用偏置焦平面或主焦平面拋物面天線。主焦平面天線在安裝時(shí)更易于與旋轉(zhuǎn)軸視覺對(duì)齊,但通常更難獲得且成本更高。
旋轉(zhuǎn)器(機(jī)械跟蹤)
接收HamTV最具挑戰(zhàn)性的方面在于,與在歐洲和非洲可用的QO-100衛(wèi)星不同,國(guó)際空間站并非靜止軌道衛(wèi)星,而是每96分鐘繞地球軌道運(yùn)行一次,且在任何地點(diǎn)的可見時(shí)間最長(zhǎng)僅為11分鐘,通常更短。
更大口徑的天線可獲得更強(qiáng)的信號(hào),但需要更精細(xì)的步進(jìn)和更精確的指向,尤其是在ISS經(jīng)過頭頂時(shí),這將對(duì)機(jī)械跟蹤系統(tǒng)提出更高要求。
Yaesu G-5500旋轉(zhuǎn)器是常見的選擇。它可支持約1.8米口徑的天線,但此尺寸需進(jìn)行精確的方位角和仰角校準(zhǔn),且在軌道通過的高速(高軌)階段可能出現(xiàn)間歇性跟蹤丟失。1-1.2米口徑的天線在G-5500上操作更為簡(jiǎn)便,因此推薦使用。
SPID旋轉(zhuǎn)器性能更強(qiáng),可實(shí)現(xiàn)更精確的跟蹤,但價(jià)格顯著更高。
1米天線:8度波束寬度(±4度)
1.8米天線:4.5度波束寬度(±2.2度)
軟件 - 與其他低地球軌道航天器類似,控制旋轉(zhuǎn)器系統(tǒng)可選擇多種軟件。PSTrotator 是一款功能極為強(qiáng)大的系統(tǒng),幾乎可通過無限數(shù)量的接口控制旋轉(zhuǎn)器,是其中之一。
天線饋源
傳輸信號(hào)為右旋圓極化(RHCP),因此天線饋源必須為左旋圓極化(LHCP),因?yàn)樾盘?hào)在天線表面反射進(jìn)入饋源時(shí)極化方向會(huì)發(fā)生逆轉(zhuǎn)。任何直接接收信號(hào)的天線均需為RHCP。
適用于深口天線的螺旋設(shè)計(jì)由G3RUH在此處描述:https://www.amsat.org/amsat/articles/g3ruh/116.html
針對(duì)QO100衛(wèi)星上行鏈路,市面上有多種天線饋源可選——這些均適用于HamTV接收,因其工作頻率與2.3GHz業(yè)余頻段一致。
https://dc8pat.darc.de/rc3/referrers/qrz_dc8pat.html - 螺旋天線設(shè)計(jì)位于頁(yè)面底部。
http://f5ad.free.fr/Liens_coupes_ANT/G/PA3FYM%20Helice%202300.htm
https://www.amsat.org/amsat/articles/g3ruh/116.html
理論上可以使用為QO100上行鏈路設(shè)計(jì)的POTY補(bǔ)丁天線饋源。http://www.hybridpretender.nl/poty.html注意:當(dāng)國(guó)際空間站(ISS)從Eshail-2前方經(jīng)過時(shí),可能可以通過對(duì)準(zhǔn)QO100的碟形天線接收HamTV!
低噪聲放大器(LNA)和前置放大器
低噪聲前置放大器(LNA)應(yīng)通過高質(zhì)量饋線直接連接至天線饋點(diǎn),以最大限度減少信號(hào)損耗。LNA的噪聲系數(shù)(NF)應(yīng)小于1dB,增益至少為15dB。
商業(yè)LNA選項(xiàng)
最佳且最昂貴:KU LNA 220240 A - 0.4dB NF,KU LNA 222 AH - 0.5dB NF
較低成本(相對(duì)而言),性能良好:Minicircuits ZX60-242GLN-S+ - 0.9dB NF
帶通濾波器
需注意2395MHz僅比2.4GHz WiFi信道1低5MHz,因此需采用良好的濾波措施,以防止強(qiáng)烈的本地WiFi信號(hào)進(jìn)入寬帶衛(wèi)星調(diào)諧器并引發(fā)干擾或失真。
建議將濾波器放置在 LNA 之后,以避免系統(tǒng)噪聲系數(shù)因?yàn)V波器損耗而惡化。然而,必須確保LNA不會(huì)因本地Wi-Fi信號(hào)過載而進(jìn)入壓縮狀態(tài)——若出現(xiàn)此情況,則應(yīng)將濾波器放置在天線頂部的LNA之前,否則HamTV信號(hào)可能無法解碼。
若使用下變頻器,濾波器可設(shè)置在中間頻率(IF)處,只要下變頻器未因Wi-Fi信號(hào)過載即可。
多極指紋濾波器在此應(yīng)用中效果良好,理想情況下應(yīng)調(diào)諧為在2396MHz以上提供低通滾降。
注意 - 在某些國(guó)家,2395MHz 可能被分配給其他服務(wù),這可能會(huì)導(dǎo)致接收 HamTV 傳輸出現(xiàn)問題。
接收同軸電纜
建議使用專業(yè)級(jí)衛(wèi)星同軸電纜。如果您使用較長(zhǎng)的電纜,必須檢查接收器處的接收信號(hào)強(qiáng)度 - 參見下方。
接收線路放大器
衛(wèi)星電視接收機(jī)需要較高的射頻信號(hào)強(qiáng)度——它們?cè)O(shè)計(jì)用于與具有約55dB增益的衛(wèi)星LNB配合使用。您的天線頭前置放大器必須接入至少一個(gè)具有大于30dB增益的衛(wèi)星電視線路放大器。
您的天線頭LNA/LNB必須具備足夠增益以補(bǔ)償同軸電纜損耗。衛(wèi)星線路放大器可根據(jù)需要安裝在天線頭以幫助補(bǔ)償饋線損耗,或安裝在機(jī)房?jī)?nèi)。
您可以通過檢查Ryde、OpenTuner、MiniTiouner或Portsdown DATV接收機(jī)的射頻信號(hào)電平來確認(rèn)接收系統(tǒng)是否具備足夠增益——在無信號(hào)接收時(shí),噪聲底應(yīng)位于-30至-70dBm之間。
如果您通過同軸電纜在天線頂部為低噪聲放大器(LNA)供電,則需將直流插入器安裝在濾波器之后。
我需要下變頻器嗎?
HAMTV頻率2395MHz超出了標(biāo)準(zhǔn)消費(fèi)級(jí)機(jī)頂盒或衛(wèi)星調(diào)諧器的頻率范圍。
除非您使用配備Serit 4434 NIM的BATC MiniTiouner Mark 2或PicoTuner USB接收機(jī)(可調(diào)諧至2450MHz),否則需要使用頻率下變頻器將HAMTV信號(hào)轉(zhuǎn)換至950至2150MHz的標(biāo)準(zhǔn)衛(wèi)星接收機(jī)頻率范圍。
注意:MiniTiouner Mk1 PCB搭配Sharp或Eardatek調(diào)諧器時(shí),無法覆蓋2395MHz頻率,因此需要使用下變頻器。Serit NIM的射頻性能也優(yōu)于Sharp或Eardatek設(shè)備。
下變頻器應(yīng)安裝在低噪聲放大器與衛(wèi)星接收機(jī)之間——將其安裝在天線塔頂部可使用較低規(guī)格的饋線將中頻信號(hào)傳回操作室。
此前供應(yīng)合適下變頻器的廠商(如Kuhne Electronics)已不再銷售相關(guān)產(chǎn)品,BATC強(qiáng)烈建議購(gòu)買搭載Serit 4334調(diào)諧器的全新USB調(diào)諧器硬件套件,而非自行組裝或采購(gòu)下變頻器——詳見下一節(jié)關(guān)于HamTV接收器的內(nèi)容。
HamTV數(shù)字接收機(jī)
HamTV傳輸可通過支持解碼2 Msymbol/秒MPEG2傳輸?shù)腄VB-S接收機(jī)接收。這意味著可使用標(biāo)準(zhǔn)消費(fèi)級(jí)機(jī)頂盒(STB)。然而,由于信號(hào)僅在國(guó)際空間站(ISS)過境期間可用,因此必須使用可在過境前設(shè)置頻率和符號(hào)率的接收機(jī)。
需要掃描頻率的接收器(如典型消費(fèi)級(jí)STB)在過境期間的有限時(shí)間內(nèi)很難鎖定信號(hào)。因此不推薦此方案。
專為DATV設(shè)計(jì)的接收器
為獲得最佳性能,應(yīng)使用專為接收窄帶DATV信號(hào)設(shè)計(jì)的接收器。業(yè)余電視社區(qū)已開發(fā)出基于USB連接調(diào)諧器硬件的多種接收方案。
該USB硬件可通過USB端口連接至PC或Raspberry Pi 4——PC或Pi4上的軟件設(shè)置USB接收器硬件的頻率和符號(hào)率,并解碼及顯示接收到的信號(hào)。
USB接收器硬件
BATC MiniTiouner和PicoTuner是搭載Serit FTS-4334衛(wèi)星調(diào)諧器和USB接口的PCB板。該設(shè)備設(shè)計(jì)為可在家中組裝,僅需中等技術(shù)水平且不使用表面貼裝元件。
注意:自2024年起,MiniTiouner已被PicoTuner取代,詳見下方。
Mark 2 MiniTiouner PCB
這是已上市7年的USB硬件,可良好支持HAMTV。
PicoTuner PCB
PicoTuner 是 2024 年春季發(fā)布的 Mk2 MiniTiouner PCB 的增強(qiáng)版。
它用 Raspberry Pi Pico 模塊替換了原 PCB 上的 FTDI USB 接口。Pico不僅價(jià)格顯著更低(£5 vs £32),而且在QO-100衛(wèi)星上使用時(shí)可同時(shí)接收兩個(gè)電臺(tái)。
PicoTuner于2024年4月發(fā)布,是新建設(shè)施的推薦解決方案。
MiniTiouner Mk1 PCB
如上所述,原版BATC MiniTiouner Mk1電路板(2015年至2017年期間供應(yīng))搭配Sharp或Eardatek調(diào)諧器時(shí),無法覆蓋2395MHz頻段,因此需要使用下變頻器。
除了無需下變頻器即可覆蓋HAMTV頻率外,Serit FTS-4334的射頻性能遠(yuǎn)優(yōu)于原版Sharp和Eardatek型號(hào),并已集成到OpenTuner、Ryde和Portsdown DATV接收系統(tǒng)中。
source: wiki.batc.org.uk
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