{"id":1130,"date":"2021-03-11T12:40:18","date_gmt":"2021-03-11T12:40:18","guid":{"rendered":"https:\/\/arla.org.pt\/site\/?p=1130"},"modified":"2021-03-11T12:41:43","modified_gmt":"2021-03-11T12:41:43","slug":"weak-signals-micromeet-2021","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.cs5arla.pt\/site\/2021\/03\/11\/weak-signals-micromeet-2021\/","title":{"rendered":"Weak Signals \u2013 Sinais Fracos – Micromeet 2021"},"content":{"rendered":"\n

Weak Signals \u2013 Sinais Fracos<\/p>\n\n\n\n

Apresenta\u00e7\u00e3o do Micromeet 2021<\/p>\n\n\n\n

por Miguel Pelicano, CT1BYM (associado n\u00fam. 71)<\/em><\/p>\n\n\n\n

A edi\u00e7\u00e3o deste ano da reuni\u00e3o de entusiastas das muito altas frequ\u00eancias, MICROMEET, que costumava realizar-se na sede da URE em Guadarrama, Madrid, vai ter lugar online, dia 28 de Fevereiro. Achou-se conveniente n\u00e3o deixar passar este ano sem que houvesse a habitual reuni\u00e3o de partilha de experi\u00eancias e de conhecimentos, apesar das limita\u00e7\u00f5es impostas pela pandemia.<\/p>\n\n\n\n

Fazendo parte da comiss\u00e3o organizadora, n\u00e3o podia deixar de prestar a minha contribui\u00e7\u00e3o. Decidi falar sobre alguns t\u00f3picos que t\u00eam por base a rece\u00e7\u00e3o e tratamento de sinais fracos, baseado nas minhas atividades e tentando sempre ir ao lado pr\u00e1tico do \u201ccomo fazer\u201d, desmistificando algumas ideias que, por vezes est\u00e3o enraizadas no senso comum.<\/p>\n\n\n\n

J\u00e1 escrevi num outro artigo que estava a fazer alguns testes em radioastronomia. Uso para isso uma antena parab\u00f3lica de 3m de di\u00e2metro, de grelha, perfurada com buracos 1.2mm2. Este tipo de superf\u00edcie permite a sua utiliza\u00e7\u00e3o at\u00e9 cerca dos 14GHz.<\/p>\n\n\n\n

Para Radioastronomia uso um iluminador (feed) com polariza\u00e7\u00e3o circular, LHCP, que, ap\u00f3s a reflex\u00e3o na superf\u00edcie do espelho parab\u00f3lico, passa a RHCP. Ou seja, muda de polariz\u00e7\u00e3o circular esquerda para polariza\u00e7\u00e3o circular direita.<\/p>\n\n\n\n

O feed \u00e9 uma pequena antena helicoidal de 3 espiras, que ilumina suficientemente bem a parab\u00f3lica que tem uma rela\u00e7\u00e3o f\/D=0.45. N\u00e3o \u00e9 o ideal, mas foi o que se arranjou, porque a vontade de experimentar sobrep\u00f4s-se ao resto…<\/p>\n\n\n\n

Se estamos \u00e0 espera das condi\u00e7\u00f5es ideais, as oportunidades de fazer alguma coisa ficam cada vez mais reduzidas… por isso decidi avan\u00e7ar! E agora? Um LNA!! Um bom Low Noise Amplifier!<\/p>\n\n\n\n

Tinha aqui um velhinho para os 23cm EME que resolvi experimentar, embora a frequ\u00eancia da Linha de Hidrogenio que queria receber estivesse por volta de 1420.405MHz. Disse \u201cpor volta de\u201d porque, devido ao efeito Dopller, as frequ\u00eancias de rece\u00e7\u00e3o ficam espalhadas no espectro, \u00e0s vezes acima e outras vezes abaixo da tal frequencia de 1420.405MHz. E n\u00e3o vao aparecer como uma \u201clinha\u201d! Aparecem como uma, ou mais, \u201cbossas\u201d.<\/p>\n\n\n\n

Obtive alguns resultados, algo afastado do que estava \u00e0 espera. Decidi, por isso, investir num outro LNA, mais adequado para o tipo de servi\u00e7o. Sem esquecer os Masers, l\u00e1 para os 1.7GHz!!<\/p>\n\n\n\n

Este foi o escolhido, j\u00e1 confirmei as especifica\u00e7\u00f5es aqui no meu laborat\u00f3rio, est\u00e1 tudo correcto:<\/p>\n\n\n\n

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O LNA tem que estar sempre o mais perto poss\u00edvel do feed para que as perdas sejam m\u00ednimas, ficando assim o sistema optimizado no que diz respeito \u00e0 Temperatura de Ru\u00eddo.<\/p>\n\n\n\n

Como o sistema mec\u00e2nico da parab\u00f3lica \u00e9 bastante complicado de alterar, decidi usar a mesma estrutura que utilizo para suportar o Septum Feed de 23cm.<\/p>\n\n\n\n

O aspecto final \u00e9 este, com um saco de pl\u00e1stico a envolver o LNA e o feed protegido com um tubo:<\/p>\n\n\n\n

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A extremidade da helicoidal deve ficar no foco, e n\u00e3o a sua base reflectora! A posi\u00e7\u00e3o final deste conjunto dever\u00e1 ser confirmada atrav\u00e9s da medida do ru\u00eddo solar.<\/p>\n\n\n\n

Vou usar um SDR para an\u00e1lise de espectro e um radi\u00f3metro para a medida da pot\u00eancia total. O SDR \u00e9 o SDR-14 (RFSpace) que chega aos 30MHz, o radi\u00f3metro \u00e9 para ser ligado numa FI de 140MHz. O diagrama de blocos ficou assim:<\/p>\n\n\n\n

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O acoplador direccional de -3dB vai permitir ter dois canais totalmente independentes para tratamento do sinal, ou seja, dois sistemas de rece\u00e7\u00e3o independentes! Para isso uso dois misturadores cada um com o seu oscilador local a PLL. O primeiro prot\u00f3tipo ficou desta maneira:<\/p>\n\n\n\n

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Um dos misturadores \u00e9 atacado por um PLL da DxPatrol (ADF4351), o outro est\u00e1 ligado a um gerador de sinais da R&S. Os amplificadores de FI s\u00e3o material do eBay… vai-se experimentando at\u00e9 aparecer algum jeitoso!<\/p>\n\n\n\n

O amplificador de linha \u00e9 um MiniCircuits ZRL-2400LN, cobrindo a banda pertendida, os mixers usei uns ZX05-43H-S+, podendo ser usado qualquer outro dispositivo que fa\u00e7a as mesmas fun\u00e7\u00f5es.<\/p>\n\n\n\n

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O acoplador direccional de 3dB \u00e9 da Anaren:<\/p>\n\n\n\n

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Para iniciar os testes em radioastronomia n\u00e3o \u00e9 for\u00e7osamente necess\u00e1rio que a antena possua rotor de azimute e eleva\u00e7\u00e3o: pode ficar fixa e esperar que a Terra gire de maneira a que a zona do c\u00e9u que n\u00f3s queremos escutar atravesse o seu feixe num determinado momento. No meu caso, como este sistema \u00e9 o mesmo que uso para EME, tenho um rotor com 0.1\u00ba de resolu\u00e7\u00e3o, controlado pelos softwares PSTRotator e Radio-Eyes.<\/p>\n\n\n\n

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Os resultados est\u00e3o a ser francamente motivadores, havendo ainda um longo caminho a percorrer!<\/p>\n\n\n\n

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O sistema para receber as sondas espaciais (Deep Space) nos 8.4GHz surgiu como resposta a um pequeno desafio do EB3FRN, Iban, que me disse que eu s\u00f3 n\u00e3o estava a receber essas sondas porque n\u00e3o queria! Que tinha aqui tudo e, se n\u00e3o funcionasse como eu queria, funcionava mais ou menos… mas funcionava!!<\/p>\n\n\n\n

Portanto… m\u00e3os \u00e0 obra! O circuito que ainda n\u00e3o estava operacional, e que era necess\u00e1rio construir de raiz, seria o primeiro conversor, j\u00e1 que podia perfeitamente usar o circuito de frequ\u00eancia interm\u00e9dia do sistema de radioastronomia, come\u00e7ando no amplificador de linha da MiniCircuits (1000-2400MHz). O conversor, que teria que ficar no foco da parab\u00f3lica devido \u00e0s perdas, apresenta na sa\u00edda sinais no intervalo de frequ\u00eancias entre 1000MHz e 2400MHz.<\/p>\n\n\n\n

O sistema final ficou com o seguinte diagrama de blocos:<\/p>\n\n\n\n

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O feed que ainda estou a usar \u00e9 o meu antigo de 10.3GHz e a \u00fanica coisa que fiz foi ajustar a transi\u00e7\u00e3o coaxial-guia de onda circular. N\u00e3o \u00e9 o mais adequado para iluminar convenientemente o espelho parab\u00f3lico, nem devia estar com polariza\u00e7\u00e3o linear. Devia estar com um depolarizer, um outro tipo de feed… portanto ainda muita coisa a mudar num futuro pr\u00f3ximo!<\/p>\n\n\n\n

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O misturador que estou a usar \u00e9 um DXM511-1 da Times Microwave, bom at\u00e9 26GHz e com 10dB de perdas de convers\u00e3o. Exige um n\u00edvel de 10dBm de oscilador local, e exige, igualmente, um n\u00edvel apreci\u00e1vel na entrada de RF. Por isso, ap\u00f3s o LNA, vem um buffer. Este conjunto tem sens\u00edvelmente 50dB de ganho. O PLL \u00e9 o ZLPLL14G, referenciado a 10MHz, o mesmo que utilizo nos transverters de 24GHz para EME e em 47GHz.<\/p>\n\n\n\n

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Como umas imagens valem mais que mil palavras, deixo-vos aqui algumas. Houve alguns destes sinais que, por vezes, consegui escutar no altifalante!<\/p>\n\n\n\n

Um dos \u201ctruques\u201d para a recep\u00e7\u00e3o de sinais com n\u00edveis extremamente fracos \u00e9 ajustar a resolu\u00e7\u00e3o de banda passante (RBW) para valores abaixo de 1Hz (!). Nas imagens que se seguem, reparem na RBW.<\/p>\n\n\n\n

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Os temas que falei de seguida, EME (reflex\u00e3o lunar) e Sat\u00e9lites, v\u00e3o ficar para um pr\u00f3ximo artigo. At\u00e9 l\u00e1, vamos continuar as experi\u00eancias, h\u00e1 um longo (mas interessant\u00edssimo!) caminho a percorrer.<\/p>\n\n\n\n

73, Miguel, CT1BYM<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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