|
Самодельное поворотное устройство для антенн
|
|
| AlexKech | Дата: Вторник, 19.05.2020, 12:13 | Сообщение # 1 |
 Сержант
Группа: Администраторы
Сообщений: 22
Статус: Offline
| Оценивая реалии сегодняшнего дня понятно, что приобрести готовое фирменное изделие честно сказать не поднимается рука! Кто в восьмидесятые при развале армии обзавелся хорошими мачтами и унжами, теперь наверняка очень доволен! Ну, а у кого не было такой возможности....?!
Радиолюбитель человек творческий, использовать "все что под рукой" постоянно выручает, но это на время. В ПД 2017 года, я поставил свои антенны на "мачты" изготовленные из старых гардин. Благо не было ветра.... Так или иначе, со временем начинаешь обрастать нормальными антеннами , более того - собирать их в стек, а это уже не трубочка для мачты с миллиметровой стенкой, вес однако солидный. Ну и что же делать!? А стек или хорошую много элементку , не говоря уже о параболе, надо точно направить на корреспондента, иначе при узком лепестке диаграммы ничего можешь не услышать.
Все, так сказать лирика закончена. Кто что думает по этому поводу. В принципе, как я думаю, задача просматривается в несколько пунктов:
1. Простая по конструкции, достаточно легкая (возможность установки одним, двумя операторами в ПД)
2. Критичная величина, высота мачты. Понятно, чем выше тем лучше, но смотри пункт первый , кому это ставить. И устойчивость к нашим ветрам.
3. Привод достаточно мощный но опять же легкий, мотор 12 - 24 вольта. Возможно будут возражения, есть бензогенераторы, да есть. Но часто слышу , что они дают много помех. Для себя рассматриваю только АКБ 12 вольт.
4. Система ориентации и управления.
5. Все это, желательно, не должно бить по семейному бюджету!!!
Здесь буду описывать как сам подхожу к решению этого вопроса. Желательно, что бы подтягивались заинтересованные. Одна голова хорошо, две спор, дальше истинна....
|
| |
| |
| Alex_ra0wx | Дата: Вторник, 16.06.2020, 08:39 | Сообщение # 2 |
 Подполковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 116
Статус: Offline
| Несколько дней дней назад, Сергей Васильевич , ua0wy, сподвигнул на разработку схемы для управления поворотными устройствами антенн на современной элементной базе. Предварительная схема родилась, хотелки приветствуются. По тех. заданию , двигатель привода асинхронный на 220 или 380 вольт. Управление скоростью вращения будет осуществлятся изменением длительностью полу периода синусоиды. Принцип заключается в контроле перехода синусоиды через "0" и задержки на регулируемое время подачи напряжения на обмотку двигателя через симистор. На схеме есть кусочек графика, поясняющего этот принцип. Контроллер ATmega 328p с опорным кварцем 16 мгц. Можно использовать готовый модуль Arduino NANO или Arduino Mini. Датчик поворота на модуле GY-273 HMC5883L, передача информации на длинные дистанции по протоколу RS485. Это основная информация, более детально нужно обговаривать сообща. Хочется сделать все просто и универсально. Многое уже отработано на спутниковом сетапе. Думаю приспособить еще одну фичу - часы с программируемыми параметрами в реальном времени. Если есть ЖК дисплей, почему бы не применить маленькие удобства.
Подключайтесь к обсуждению, думаю будет интересн!
|
| |
| |
| ua0wy | Дата: Вторник, 16.06.2020, 08:56 | Сообщение # 3 |
|
Подполковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 132
Статус: Offline
| Ну Алексей!
Ну ты даешь... У тебя скорость - гиперзвук!!!
Снимаю шляпу.
73!
Сергей
|
| |
| |
| Alex_ra0wx | Дата: Вторник, 16.06.2020, 20:39 | Сообщение # 4 |
|
Подполковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 116
Статус: Offline
| Ну а чем еще заниматься!? Врачи раньше конца июня - начала июля не выпускают, вот и остается огород да радио. Мангальчик тоже не исключается!!!  Как говорит Лукошенко - надо продышаться на свежем воздухе!
Добавил в схему обещанные часы. Все управление предполагается на трех кнопках. Одна функциональная, и две исполнительных. То есть, вправо - влево и установка часов и минут (можно и дату) на двух, третья переключает их состояние.
Что еще? Предварительно набросал печатку, монтаж без заумностей, односторонний, для домашнего изготовления.
 Связь с антенным датчиком-компасом по кабелю УТП. Устанавливать его нужно примерно в 20 - 30 см от металла мачты, принцип его работы основан на измерении магнитной составляющей земли, а металл мачты вносит свои неоднородности. Можно почитать datasheet микросхемы HMC5883, для более глубокого понимания процесса.
Давайте, обдумывайте, предлагайте ! Что нужно по хотелкам - поправим.
ПС В схеме заложено два канала связи по UART для использования данных от программы клиента ( типа Orbitron, SatPc32 и др). Кому это не нужно, можно не ставить модуль НС-06 или не устанавливать джампер по +5 в его питания. Протокол обмена модуля НС-06 основан на блютуз. Если в компе такого модуля нет, т.е. комп старого образца, в продаже есть платы расширения. Преимущества использования блютуз очевидны - нет лишних проводов для связи с компом , не раздалбывается коннектор USB. К стати, доп настройки для НС-06 не надо. Просто определить в компе как новое устройство и сделать сопряжение, вот и все. Можно конечно вместо НС-06 установить и преобразователь интерфейса на MAX232, PL2303,CP340 и т.д. Но тогда USB провода обязательны!
Файлы проекта можно посмотреть здесь: https://easyeda.com/account....4f9e7f7
|
| |
| |
| Alex_ra0wx | Дата: Среда, 17.06.2020, 05:56 | Сообщение # 5 |
|
Подполковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 116
Статус: Offline
| Думаю над источником питания на 5 вольт. Можно применить понижающий трансформатор , но это сейчас довольно редкая вещь. Второй вариант - использовать зарядное от сотового телефона. Потребление платы управления несколько десятков миллиампер, току хватает с запасом. Либо, что бы само устройство было полностью законченным, сделать на основе его (зарядника) схемы свою, интегрированную в плату. Кто чего думает?
Схемы этих устройств примерно одинаковы:
можно и такую https://radiostorage.net/2071-sk....na.html или вот тут https://radiolub.ru/uploads/2013/zumt.pdf
Для пробы, разобрал старое зарядное Samsung, полная гальваноразвязка и стабилизация выходного тока и напряжения.
 
|
| |
| |
| Alex_ra0wx | Дата: Среда, 17.06.2020, 08:32 | Сообщение # 6 |
|
Подполковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 116
Статус: Offline
| Какое оптимальное расстояние при вертикальном расположении на одной мачте между антенной на 144 мгц и 432 мгц? Пока не могу найти что то вразумительное.
|
| |
| |
| Alex_ra0wx | Дата: Среда, 17.06.2020, 08:35 | Сообщение # 7 |
|
Подполковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 116
Статус: Offline
| Все, нашел!
Если антенны на диапазоны 144, 432 и 1296 МГц . будут установлены на одной мачте, а высота мачты — не более 6—8 м от проводящей поверхности, то верхней должна быть антенна диапазона 144 МГц, ниже на 1,5 м — антенна на 432 МГц, ниже на 1 м — 1296 МГц.
|
| |
| |
| ua0wy | Дата: Среда, 17.06.2020, 10:33 | Сообщение # 8 |
|
Подполковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 132
Статус: Offline
| Я бы сделал наоборот.
Внизу одиночная на 144, а выше двойка на 430.
Это и из механических соображений конструкции и из-за взаимного влияния антенн.
Взаимное влияние, конечно надо смотреть в моделировщике, там факторов много. Как расположены элементы нижней 430 относительно элементов 144.
Однако, имея разнос по вертикали более 70 см ( длина волны 430) взаимное влияние уже не будет оказывать существенного значения. Но проверить в расчете стоит.
73!
Сергей
|
| |
| | |
| Alex_ra0wx | Дата: Среда, 17.06.2020, 12:48 | Сообщение # 10 |
|
Подполковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 116
Статус: Offline
|  Видно, что прямого угла у меня не получилось, но люфта в сочленении нет, это хорошо.
 Здесь такая же ошибка, зрение уже подводит. Люфта тоже нет, получилась небольшая натяжка.
И вариант узла крепления бума антенны к мачте.  
В качестве диэлектрика - 8 мм стеклотекстолит, что было в закромах.
|
| |
| |
| Alex_ra0wx | Дата: Среда, 17.06.2020, 13:28 | Сообщение # 11 |
|
Подполковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 116
Статус: Offline
| Вот 4 графика вертикального стека из двух антенн с расстоянием между антеннами 0,7 метра, 1 метр, 1,2 метра и 1,5 метра.
   
Будем анализировать..... При беглом просмотре графиков видно ,что полтора метра между антеннами имеет заметное преимущество! Почти 21 ДБ усиления и 30,4 подавление. Дополнительно появляется довольно выраженный лепесток между 20 и 30 гр по элевации, возможен прием отраженного сигнала от пролетающего самолета. Это конечно расчетные значения, но пусть так и будет  !
|
| |
| |
| Alex_ra0wx | Дата: Четверг, 18.06.2020, 13:08 | Сообщение # 12 |
|
Подполковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 116
Статус: Offline
| Сегодня в первый раз собрал основные узлы . Собранный поворотный узел 
И сетап на 432 и 144 мгц в сбое.
 
Вторая стрела 432 и 144 не расчалены. Задача была определить последовательность сборки и качество узлов. Вращение мачты очень легкое, почти без усилий. Общая высота получилась 7 метров .
Дальнейшие работы приостановил из за ухудшения погоды.
|
| |
| |
| ua0wy | Дата: Четверг, 18.06.2020, 14:23 | Сообщение # 13 |
|
Подполковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 132
Статус: Offline
| Хорошо!
Но красоту - то наведи! Нижняя 430.
А результаты замеров? Все соответствует ожидаемым?
73!
Сергей
|
| |
| |
| Alex_ra0wx | Дата: Пятница, 19.06.2020, 02:53 | Сообщение # 14 |
|
Подполковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 116
Статус: Offline
| Цитата Alex_ra0wx (  ) Задача была определить последовательность сборки и качество узлов.
И к вопросу о преобразователях напряжения 220 -> 5 вольт. Нашел в гараже старенький БП Сони Эриксона, 4.8 вольта 0.4 ампера. Для этой конструкции как раз.
  Простенько и в хламе найдется. Можно считать по 5 вольтам вопрос закрыт.
|
| |
| |
| Alex_ra0wx | Дата: Суббота, 20.06.2020, 06:13 | Сообщение # 15 |
|
Подполковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 116
Статус: Offline
| Что же, продолжаем по поворотному устройству. Сегодня на очереди система ориентации по азимуту на модуле НМС-5883. Вот так он выглядит:
 Сама система управления помещена в небольшую коробку с LCD дисплеем, несколько кнопок управления и на задней стенке рабочие коннекторы.
 
Протокол работы модуля, ввиду короткого расстояния до контроллера, выбран I2C как самый простой в реализации но все таки требующий наличия двух доп. микросхем-удлинителей P82B175 c такой обвязкой:
 
П.С. Все файлы печатных плат даются в натуральном размере!
|
| |
| |
|
