|
První OK EME spojení na 9cm [2002] - František STŘIHAVKA - OK1CA
Bylo potřeba vyřešit obdobné problémy jako v pásmu 2,3 GHz a jako hlavní problém bylo použití vhodného kmitočtu pro práci EME. Převážná část aktivních stanic v pásmu 3,4 GHz provozem EME je ze severní Ameriky, kde se pracuje v kmitočtovém pod-pásmu 3456 – 3458 MHz, ale v OK bylo povoleno pouze pod-pásmo 3400 až 3410 MHz a výkon 20 watt. Inspiroval jsem se aktivitou OH2AXH na tomto pásmu, protože ve Finsku mají přiděleno obdobné pod-pásmo (3400 až 3408 MHz) a OH2AXH pracoval v roce 1998 s W5LUA způsobem cross-band 3400/3456 MHz. Základ použitého zařízení je transvertor MKU34G2 od DB6NT k mezifrekvenčnímu pásmu 144 MHz doplněný o OCXO na kmitočtu 135,625 MHz (výrobek HC Tesla Hradec Králové). Přijímací část tohoto transvertoru je nastavena pro příjem jak na mf kmitočtu 145 MHz pro pásmo 3400 MHz tak na mf kmitočtu 201 MHz pro pásmo 3456 MHz. Šumové vlastnosti přijímací části transvertoru byly zlepšeny předzesilovačem osazeným hemtem ATF34077 v zapojení podle W5LUA ze ziskem 16 dB a šumovým číslem 0,6 dB. Pro příjem na mf kmitočtu jsem použil přehledový přijímač AR3000R, který má pro provoz CW pouze běžný mf filtr se šířkou pásma 2 KHz a byl proto doplněn proměnným nf filtrem s možností minimální šíře pásma 50 Hz a DSP.
Vysílací část transvertoru byla doplněna výkonovým zesilovačem MKU342XL, který dodal výkon 15 wattů na vstup ozařovače a pro přepínaní RX/TX bylo použito mikrovlnné anténní relé osazené SMA konektory viz blokové schéma. Pro buzení vysílací části v pásmu 145 MHz jsem použil FT736R. Celé zařízení je umístěno v hliníkovém boxu, na kterém byl též připevněn ozařovač a celý komplet umístěn v ohnisku paraboly viz obrázky. Tím byly ztráty připojení k ozařovači minimalizovány použitým semirigidem UT141 o délce 10 cm. Od zařízení na pracoviště pod anténou pak vedl pouze mf kabel. Zásadní věc byla jak vyřešit přesnost nastavení kmitočtu, v QTH kde provozuji EME jsem jednak neslyšel žádný maják v pásmu 3,4 GHz a chtěl jsem stejně zvolit nějakou pokud možno přesnou metodu. Protože jsem měl k dispozici generátor do 500 MHz ,jehož kmitočet jsem synchronizoval normálovým kmitočtem 10 MHz z přijímače GPS, zkonstruoval jsem varaktorový násobič 7 x a mohl si tak nastavit referenční kmitočet jak v pásmu 3400 MHz tak v pásmu 3456 MHz. Na výstup tohoto násobiče jsem připojil anténu v provedení 2xloop (brýle) a celý komplet umístil na okraj paraboly, takže jsem referenční kmitočet vždy spolehlivě registroval. Domnívám se, že je to levné řešení jak si vyrobit signál na mikrovlnném pásmu a v případě synchronizace kmitočtem GPS i velmi přesné. Jako anténu jsem použil parabolu o průměru 3 metry s F/D 0,35. Je to anténa z vyřazených mikrovlnných tras, velmi kvalitního provedení, kterou používám také na 10 GHz. Pro první pokusy jsem zvolil lineární polarizaci z možností manuálně nastavit polarizaci vertikální nebo horizontální. Ozařovač typu horn je vyroben z Cu trubky a pro správné ozáření paraboly byl doplněn posuvným límcem. Celou anténu jsem nastavoval na maximální šum slunce a sledoval při tom také, zdali neregistruji zvýšený šum Země při elevaci antény 90°. Zvýšení šumu v této poloze je známkou příliš širokého vyzařovacího úhlu ozařovače a přezařování dané paraboly. Poměr šumu Slunce k šumu klidné oblohy jsem naměřil 13,5 dB při SF 134 a registroval též šum Měsíce o hodnotě 0,4 dB v době kolem perigea Měsíce. Měření potvrdili předcházející výpočty že zisk takto optimálně nastavené antény na kmitočtu 3,4 GHz je 39 dBi a vyzařovací úhel 1,8° pro pokles –3 dB.
Po dohotovení celé konfigurace zařízení pro EME na 3,4 GHz jsem začal komunikovat s Al Wardem W5LUA, který má velmi kvalitní výbavu pro pásmo 3,4 GHz a byl schopen i poslouchat v pod-pásmu 3400 GHz. W5LUA má k dispozici parabolu Andrew o průměru 5 m a výkon vysilače v pásmu 3456 MHz 250 watt a samozřejmě velmi kvalitní příjem. Al používal také lineární polarizaci a pro pokusy se mnou zvolil polarizaci horizontální, já použil polarizaci vertikální. Vycházel jsem z předpokladu, že na trase dojde k otočení polarizace o 90°. Prvé pokusy jsme chtěli uskutečnit v březnu v době kdy Měsíc je nejblíže Zemi a je tudíž i nejmenší útlum na trase Země – Měsíc. Uvedený útlum je cca 278 dB. Bohužel v tuto dobu bylo u nás nepříznivé počasí, sněžilo a foukal nárazový vítr a pokusy jsem odvolal. V dubnu Al neměl čas, byl mimo domov a domluvili jsme se až na květen. V úterý 21.května večer bylo v OK optimální počasí, jasno a bezvětří. Při přípravě na pokusy s W5LUA jsem také poprvé slyšel svoje vlastní odrazy, sice slabě, ale naprosto spolehlivě a potěšilo mě i že fungoval pro výpočet Dopplerova posunu přesně podle programu F1ANH verze 4.3.20 a také EME kalkulátor tohoto programu. Podle něj by jsem měl slyšet vlastní odrazy necelé 3dB nad šumem. Bohužel při prvé půlhodině domluveného času pro sked s W5LUA jsem jeho signály neslyšel, Al mi vzápětí poslal mail, že udělal špatnou úvahu o době skedu a že v cestě na Měsíc má v jeho QTH ještě překrytí stromy. Já jsem bohužel už mezitím při zkoušce jestli je vše funkční přidal buzení na 2 m tak, že se poškodilo přepínání TX/RX v trasnsvertoru a přestal jsem poslouchat. Tím bohužel skončil pokus v květnu a s obavami jsem vzhlížel k červnu. V červnu byla konstelace polohy Měsíce pro W5LUA trochu nepříznivá a dobu skedu mi navrhl na 12.6.2002 tj. 6 dní před dobou kde je Měsíc nejblíže a tudíž je i větší útlum na trase o 1,3 dB. Ani počasí nebylo optimální, je třeba si uvědomit, že i velká oblačnost zvyšuje útlum. Ale pro dobu skedu se příroda trochu umoudřila a částečně se vyjasnilo. První začal vysílat W5LUA na 3456,1 MHz a hned po několika vteřinách jsem jeho signál bezpečně zaslechl a velmi mě potěšilo že přesně na kmitočtu, který jsem měl pomocí svého majáku ocejchován. V další 2,5 minutové relaci jsem odpovídal na kmitočtu 3400,1 MHz a jak vyplynulo z další komunikace po spojení i Al mě okamžitě slyšel. Report pro W5LUA byl „O“ ale signál byl ve špičkách až 549 a bezpečně jsem ho poslouchal na AR3000R jen s vnitřním filtrem 2 kHz. Report od W5LUA pro mě byl „M“ ve špičkách „O“, Al mi pak psal, že mě ale slyšel bezpečně celé relace, můj kmitočet poslouchal obdobně jako já, jen o 56 MHz níže, či-li na mf 88,1. Pro poslech použil přijímač FRG-9600, a jak mi napsal „není to přijímač pro EME nejlepší, ale stačil“. Výsledkem výše popsaného snažení je překlenutá vzdálenost 8553 km což je zatím nejdelší spojení v pásmu 3,4 GHz a tím i nový světový rekord. Spojení byla zároveň prvým spojením v pásmu 3,4 GHz EME z OK a prvé spojení OK-W na tomto pásmu. Po přečtení tohoto článku si možná mnozí položí otázku proč tolik úsilí pro jedno spojení s výhledem na uskutečnění jen několika dalších. Jednak dělám rád věci nové a neprozkoumané a pak jsem si při realizaci zařízení pro pásmo 3,4 GHz EME vyzkoušel a ověřil řadu nových věcí použitelných i v běžné praxi. Je to např. použití ozařovače pro parabolickou anténu s posuvným límcem, který zvedne účinnost celého anténního systému a i přesné ocejchování kmitočtu pomocí jednoduchého násobiče kmitočtu a referenčního kmitočtu pomocí GPS. O všechny získané zkušenosti se rád podělím s případnými zájemci, můj e-mail je strihavka@upcmail.cz. Franta OK1CA Se svolením autora přepsal a upravil pro web ok2kkw OK1TEH v roce 2008 Více: http://www.kolumbus.fi/michael.fletcher/3_4_qso.htm |
