Установка антенны на мотоподвесе

[strannik]

Поскольку момент равен произведению веса антенны (зеркала с креплением и "клюшки" с LNB) на расстояние по нормали от центра тяжести приёмной установки (ЦТ) до оси вращения главной шестерни, то нужно уменьшить это расстояние.

ЦТ.jpg

Для того, чтобы максимально облегчить мотору вращение антенны, "рабочую" часть "хобота" (на первом фото обведена белым прямоугольником) нужно переместить вверх и в сторону зеркала так, чтобы ЦТ лежал на оси вращения главной шестерни.
Это положение на фото отмечено вторым (копией первого) прямоугольником. При таком креплении мотоподвеса минимальная нагрузка на червячную пару + бонус: минимизация ветровых нагрузок и объёма пространства, в котором вращается антенна

Итак, нужно прежде всего найти ЦТ антенны с LNB.
Для этого подвесим её за несколько точек и заметим линии отвеса:

Балансировка.jpg

Здесь антенна была подвешена за основание "клюшки", и хорошо видно, что ЦТ лежит в плоскости раскрыва зеркала.
Затем я подвесил её за отверстия крепления узла установки угла возвышения, а продолжение верёвки отметил под линейку на пластмассовом подзеркальнике:

230520123202.jpg

На первом рисунке эти карандашные линии скрываются под синими линиями, пересечение которых и дало положение ЦТ антенны.

Теперь о креплении антенны к "хоботу" мотоподвеса.
У мотора WinQuest MR-460 на "хоботе" есть заводские Ф8 отверстия, чем я и воспользовался.
Взял два уголка 50х50 и приладил их таким вот образом:

230520123197.jpg

230520123198.jpg

230520123199.jpg

230520123200.jpg

230520123201.jpg

Вдоль оси скрутил уголки тремя саморезами- "блошками" в такой себе трапециевидный швелер.
Его ширина со стороны мотора равна диаметру "хобота", а с другой стороны - ширине подзеркальника

230520123203.jpg

После того, как я прикрутил мотр, причём в нижнем отверстии по схеме болт-уголок-гайка-"хобот"-гайка-уголок-гайка, получилась абсолютно жёсткая и на изгиб, и на кручение конструкция

Как эта конструкция смотрится на стене - покажу в следущем посте

[strannik]

.
При установке мотора в заводское крепление ( П-образную скобу с отверстиями Ф8 и фигурными прорезями для установки широтного угла) в отверстия Ф8 вставил цилиндрики, которые скручены из полосочек 24х3х0.3мм из меди.
Это позволило полностью устранить люфты крепления мотора.
Установку широтного угла делал для каждой шкалы отдельно, туго затягивая каждый болт. После их установки туго затянул винты, которые ближе к зеркалу. Такая последовательность крепления мотора в скобе позволила полностью устранить перекосы последней.
Для проверки скобу с мотором можно нижней стороной установить на плоскость или приложить толстое стекло.

Затем мотор, зафиксированный в скобе под углом равном моей широте, был прикручен к антенне:

Мото-1.jpg

Мото-2.jpg

Мото-3.jpg

Далее антенна с мотором была установлена в комнате на вертикальную деревянную опору:

Мото-5.jpg

Плоскость скобы была по уровням выставлена абсолютно горизонтально, а "хобот" мотора USALS`ом повёрнут на "вершинный" спутник 31.5*Е
После этого, наблюдая показания моего высокоточного (с точностью до 0.01дБ) индикатора SNR и поворачивая деревянную стойку по паркету, точно выставил азимутальный угол (как сказал бы уважаемый RimaNTSS - стенда) точно на юг.
Ослабив крайне правый болт крепления антенны и ориентируясь на показания индикатора SNR точно выставил угол возвышения антенны.
Оказалось, что "хобот" мотора можно ещё чуть-чуть приблизить к ЦТ установки. А поскольку в спутниковом приёме каждое "чуть-чуть" имеет большое значение, установку я разобрал и пересверлил левые отверстия в креплении антенны:

Мото-6.jpg

и повторил по-новому все операции юстировки антенны на стенде, как описано выше :)

Про создание и настройку блока головок моторизованной антенны расскажу и покажу далее...

[strannik]

.
Антенну на подвесе с пересверленными отверстиями снова водрузил на стойку, отюстировал и USALS`ом настроил на позицию 4.8*Е:

Мульт-0.jpg

так как мультифид предполагалось строить для популярной связки 4.8*Е в фокусе - 4*W в мультифиде

Мульт-1.jpg

Для настройки использовал лаборатрный штатив и LNB c директором из клеющего карандаша:

Мульт-2.jpg

После предварительной настройки LNB заменил на LNB c директором из "носика" от строительного клея.
Эта конструкция более компактна и не даёт затенения фокусной головки

Мульт-3.jpg

Мульт-4.jpg

Обратите внимание, что фазовый центр облучателя сдвинут ОТ зеркала за фокальную плоскость, которая проходит примерно по срезу расширяющейся части кожуха Inverto Black Ultra.

Мульт-5.jpg

А здесь оцените под каким углом к фокальной оси ориентирована ось LNB:

Мульт-6.jpg

По факту "носик" и облучатель лежат на касательной к дуге псевдофокусов, собирая энергию волн, которые отражены от ВСЕЙ поверхности зеркала.
Это определяет высокую эффективность мультифида.

Мульт-7.jpg

Тут вы видите пристроенный справа, вплотную к фокусному мультифид для приёма сигналов круговой поляризации. Его угловой вынос 5*, поэтому при настройке антенны на 31.5* прекрасно можно смотреть 36*Е
К основному LNB Inverto Black Ultra прикреплён EHKF-7101A с фторопластовой пластиной для приёма круговой поляризации.
Поскольку одним из недостатков этого LNB является сильный нагрев корпуса из-за отсутствия эффективного теплоотвода (как массивный облучатель в большинстве LNB), "шейку" пластмассового кожуха вокруг волновода я отпилил, а крепление сделал в виде хомута шириной 35мм.
Хомут разрезной с одной стороны по уровню 20мм - эта часть используется для крепления к конвертеродержателю.
Полоска шириной 15мм плотно стягивается на волноводе, обеспечивая отвод тепла от конвертера

Мульт-8.png

Дополнительный LNB параллелен основному, а его фокус расположен в фокальной плоскости зеркала - это обеспечивает максимум сигнала в мультифиде

Мультифид.jpg

Готовый мультифид с коммутатором между LNB, которые подключены через полуволновые отрезки кабеля.
При этом КСВ минимален даже при рассогласовании волновых сопротивлений коммутатора и LNB.

Через штангу конвертеродержателя пропущено два кабеля:
1. От выхода коммутатора к ресиверу;
2. От 4-ого входа коммутатора на питание мотора, а через него - к ещё одному, стационарному LNB для приёма MИТРИС.

Коммутатор доработан, как показано на фото:

Дисек-1.jpg

Красными стрелочками показаны места перерезания печатных проводников, а синими - пайки двух дроссельков из провода ПЭЛШО 0.15 и конденсатора для поверхностного монтажа.

[strannik]

.
Итак, углы возвышения на мотоподвесе точно установлены, мультифид настроен - можно антенну вывешивать на улицу, на стеновой кронштейн.
Он тоже был доработан. Так как плоскость крепления кронштейна составляла с осью крепёжной трубы угол в несколько градусов, то над нижним крепёжным отверстием была нарезана резьба М6 и туда был вкручен болт для установки вертикальности оси крепёжной трубы в плоскости кронштейна.
Кроме того, на крепёжный патрубок была надета трубка от канализации, которая изолировала мотоподвес от бетонной стены, по которой гуляют блуждающие токи.
Замеры в сырую погоду показывают разность потенциалов относительно "0" до 150В переменного тока. Именно блуждающие токи бывают причиной выгорания коммутаторов и моторов при их коммутации "по-горячему".
На фото видно эту трубку сбоку:

Антенна-4.jpg

причём на ней сделан и отогнут под 90* язычёк, что не даёт трубке проворачиваться вокруг оси, а нижнему хомуту крепления (я использовал родные от антенны, а не от мотора) контактировать с кронштейном.
Здесь вид сверху:

Антенна-11.jpg

на котором хорошо видно, что по уровням, которые на период настройки мотоподвеса приклеены скотчем к верхней плоскости короба, установка выведена на вертикаль.

Антенна-7.jpg

А это вид установки с балкона:

Антенна-8.jpg

ULSAS`ом была выставлена позиция вершинного спутника и под голосовую индикацию уровня SNRх10 четырьмя гайками на хомутах крепления мотора он был зафиксирован по максимуму сигнала:

Антенна-15.jpg

В патрубок крепления была вставлена стойка из кабельного короба, к которой сверху прикреплён LNB EHKF-7101А с директором для приёма МИТРСа:

Антенна-14.jpg

На следущем фото видно узкую (35см) форточку, через которую система была вынесена на улицу:

Антенна-17.jpg

Тут же видно болт М6 над нижним анкером, которым выставлялся перпендикулярный стене уровень.
На закате солнышко его подчёркивает за счёт тени:

запад1.jpg

Здесь же вы видите фокальную ось антенны, которая ещё проходит над крышей дальней девятиэтажки.
Начиная с 44°W она заслоняет ГСО. В этой позиции я снимаю калибровочные кривые для программ-спектрометров.
Физически антенна может быть повёрнута от юга на 80° и при длине кронштейна всего 30см от края зеркала до стены будет ещё сантиметров 10-15. Это ещё одно преимущество описанного способа крепления антенны на мотоподвес.
Основное преимущество - это минимальная нагрузка на шестерню червячной пары и очень шустрое вращение антенны вокруг ЦТ:

ЦТ.jpg

Владельцы мотоподвесов, которые пользуются софтом на основе StreamReader`а уважаемого crazycat`а, часто устанавливают вольт-добавку 1В, что приводит к повышению шумов LNB и быстрому пригоранию контактов в реле мотора.
При показаном способе подвеса мотор крутится и при 13В в мороз и жару, причём низкая нагрузка на червячную пару обуславливает и низкий уровень шума.
Точность отслеживания ГСО очень высокая:

DD_12475_04.11-1.jpg

для Hispasat 30°W зарегистрированная погрешность наведения составляет всего 0.02°.
Вклад в высокую точность наведения антенны внесла не только юстировка с помощью высокоточного голосового индикатора программы AntAdjust, но и уточнённая автором формула и алгоритм USALS.
Уровни SNR сигналов с разных позиций ГСО вы можете видеть в разделе форума, посвящённом приёму отдельных спутников, где я регулярно публикую спектры и таблицы транспондеров с SNR.

Будут вопросы - постараюсь ответить

[strannik]

.
Вот как проблему "кошерного" мотоподвеса решил уважаемый skystar (привожу фотографии, сделанные в его дворике):

Motor_SkyStar-1.jpg

Motor_SkyStar-2.jpg

Motor_SkyStar-3.jpg

У меня где-то была его фотография антенны 1.8м на таком же подвесе, найду - добавлю к этому посту.

[strannik]

.
Фото не нашёл, но вот ссылка на ютуб: https://www.youtube.com/watch?v=U_J-SzkRiCo
Обратите внимание, что антенна подвешена настоящим мастером на конец "хобота", а крепление прямофокуса максимально сдвинуто вверх.
Выше крепить вроде бы и не за что...
Но вот как красиво настоящий мастер (уважаемый skystar) решает эту проблему:

Подвес за обод-1.jpg

Это задумка. Ось вращения и ЦТ показаны жёлтым цветом.

А вот и практическая реализация:

Подвес за обод-skystar.jpg

Подвес за обод-2.jpg

Подвес за обод-31.jpg

Подвес за обод-4.jpg

Подвес за обод-5.jpg

Добавлю только, что по факту ЦТ оказался чуть ниже оси вращения, поэтому антенна, как Ванька-встанька стремится из крайних, самых "противных" для мотоподвеса положений вернуться на азимут 180*.

Остаётся только сказать автору и исполнителю этой замечательной конструкции - уважаемому skystar`у - БРАВО !

[strannik]

.
Конструкция кошерного подвеса антенны Харьковского завода "Вариант" СА-902 понятна из фотографий:

Вид_справа.JPG

Вид справа

Вид_слева.JPG

Вид слева

Вид_снизу.JPG

Вид снизу

Переход_с_цилиндра_на_швеллер.JPG

Переход с цилиндра на швеллер

Переход_вид_снизу.JPG

Вид на переход снизу. Важно точно выдержать расстояние 24мм между отверстиями Ф6 и 68мм между отверстиями Ф7.5

Тальреп_регулировки_угла_возвышения.JPG

Тальреп регулировки угла возвышения

Основная идея - максимально уменьшить плечо, которое определяет момент противодействия центра тяжести вращению системы вокруг оси
Проще говоря, чем меньше расстояние от оси вращения (полярной оси) до центра тяжести, тем легче и быстрее мотор крутит антенну.
В этой конструкции плечо примерно 5см

Узел_крепления_мотора_вид_справа_1.JPG

Там, где нам ось вращения "видна", она нарисована жирной линией, а под зеркалом и внутри мотора она тоненькая.
Центр тяжести расположен чуть ниже центра зеркала и несколько смещён в сторону блока головок от плоскости его раскрыва.

Поскольку, пока руками я сверлил отверстия и гнул металл, в голове вертелись мысли о подвесе мотора и юстировке полярного подвеса антенны.
Поэтому предлагаю вам мини-викторину, ответы на которые определят стратегию и тактику построения и юстировки полярного подвеса.

Итак, вопросы:
1. Какую форму имеет Земля ?
2. Какую форму имеет геостационарная (иногда говорят "синхронная") орбита ?
3. Можно ли в принципе настроить полярный подвес на точное отслеживание видимой из вашего места дуги ГСО ? *
______________________________________________________
* Вопрос повышенной сложности, интересный для DX-эров

[Peon]

DX Bozóth 7.2.2008

[strannik]

DX Bozóth 7.2.2008

Это именно та антенна, о которой я писал несколькими постами выше. Уважаемые skystar и DX Bozóth конструировали её вдвоём. Они вообще очень тесно сотрудничают и помагают друг другу.
https://www.facebook.com/groups/SAT.amateur/

Отличное селфи выложил в сеть наш коллега Александр Глущенко. Сделано в начале августа 2015 года на антенной площадке всеми уважаемого мэтра SAT-приёма DX-Bozoth (крайний слева) в кампании с ещё одним участником нашей группы Gyorgy Moravszky, который известен как гуру skystar. Три мэтра на фоне пятимЭтровой антенны выглядят весьма презентабельно!

DXBozoth_skystar_Glushenko.jpg

DXBozoth_skystar_Glushenko-1.jpg

DXBozoth_skystar.jpg

[wellikan]

.
Итак, вопросы:
1. Какую форму имеет Земля ?
2. Какую форму имеет геостационарная (иногда говорят "синхронная") орбита ?
3. Можно ли в принципе настроить полярный подвес на точное отслеживание видимой из вашего места дуги ГСО ? *
______________________________________________________
* Вопрос повышенной сложности, интересный для DX-эров

1) В космонавтике для описания фигуры Земли обычно выбирают эллипсоид вращения или геоид. С геоидом связана система астрономических координат.
2) Предполагаю такая же как и земля. ведь у любого южного спутника расстояние должно быть одинаковое 35 786 км.
3) Без проблем, имея 2х координатный подвес.