Es'Hail Uydusu için 2.4 GHz Patch Anten yapımı

Bir gün 2.4 GHz iznini alabileceğimize dair bir inancım var.

Bu yüzden, yavaş yavaş malzemeleri hazır etmek gerek diye düşündüm ve anten yapımına başladım.




Mike Willis G0MJW, Remco den Besten PA3FYM, Paul Marsh'ın hazırladığı,

https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna adresinde detayları ve ölçümleri verilmiş olan anteni yapmaya karar verdim.

Bu anteni yapmak istememdeki sebep, tek bir çanak üzerinde hem LNB hem TX antenini uygulama imkanı vermesi, Helical bir antene göre daha dayanıklı olması ve bir çok amatörün tecrübe etmesi oldu.



Anten kabaca şöyle ölçülere sahip.

https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna  adresinden alınmıştır

Anten göreceğiniz gibi 2 parçadan oluşuyor.

Birinci parça 105 mm çapında bir daire, ikinci parça ise her iki köşesinde kesik olan bir kare.

Her iki parçanın tam merkezinden 22 mm çapında bir delik geçmekte.

Bu deliğe daha sonra yine 22mm çapında bir boru girecek.

Malzeme olarak bakır veye pirinç kullanılıyor.

ben de bu geleneği devam ettirdim ve Ankara Ostim'e gidip Pirinç parça aramaya başladım.

1mm'lik sert pirinç plakalar metrekare hesabı satıldığından o kadar çok para vermek istemedim. Deneme amaçlı, Pirinç rulolardan (0.8mm kalınlığında) 40-50 cm uzunluğunda bir parça kestirdim

Bu rulo biraz daha yumuşak.

Daha sonra, yine Ostim'de bir su jeti kesicisine gittim.. 

Yukarıda paylaştığım ölçüleri print ettirmiştim. 5 dakika içinde bilgisayarda kesilecek şekilde çizimini tamamladı. Elimdeki pirinç plaka'nın ölçülerine kaç tane sığar diye yerleştirdi.

Bir iki güne tamamlarım dedi..2 saat sonra arayıp parçan hazır dedi ama o gün bir daha gitme şansım olmadı.

Bir not, şekilde gördüğünüz konnektör montajının yapılacağı deliği 2mm çapında deldirdim. Böylece konnektörün canlı ucunu fazla boşluk kalmadan lehimleyebilecektim.

Bugün, kalktım gittim.

Parçaları aldım. 6 set parça çıkmıştı.

Akşam olmasını sabırsızlıkla bekledim ve evdeki pirinç 22mm boruya parçaları yerleştirmek için, ölçümler yapıp pirinç boru üzerinde uygun yerleri işaretledim.

Altta kalacak olan daire şeklindeki parçanın üstündeki konnektör deliğini, konnektörün plastik kısmının geçebilmesi için 4mm çapında açtım.  

Bir tüyo, konnektör'ün bağlantısı sırasında kullanılacak vidalar üst tarafa çıkmamalı. Bu yüzden vidaları sıkıp, daha sonra arta kalan(yukarı çıkan) kısımlarını spiral ile kestim. Aksi takdirde antenin SWR'sini etkiler.

Parçalarımın kalınlığı 0.8mm.

Şekilde görebileceğiniz gibi üstteki parça ile borunun tepe noktası arasında 5mm, iki parça arasında da 3mm boşluk olmalı.

Bu yüzden alttaki parça için 8.8 mm aşağıya bir işaret koydum.

Biraz flux ile beraber parçayı bu noktaya lehimledim.

Bu iş için ya yüksek güçlü bir havya ya da en garantisi, Hürmüz şeklinde olan çakmaklardan kullanın.

Bunu sabitledikten sonra, bir yerden tam 3mm olacak şekilde birkaç parça metal bulun.

Benim şansıma evde böyle bir bisiklet takım anahtarı vardı. Tam oldu. 

Bu parçayı referans alarak üstte kalacak kare parçayı tam 3mm boşluk kalacak şekilde yerleştirin.

Bu sırada, konnektörü de yerine koyup  deliklerin tam hizalanması için biraz destek yaptım kendime.

Üstte kalan parçayı da yerine sabitledikten sonra konnektörü de lehimleyerek antenin genel şeklini vermiş oldum.

Uydu anteni LNB'lerinin kafasında bulunan geniş bir alan vardır dikkat ettiyseniz, bu alan antenin feedhorn denen kısmıdır.

Bu alan dinleme sırasında, hem sinyallerin çanak ile LNB arasında odaklanmasını, hem de polarizasyonunu sağlar. Tabii aynı işlevi gönderme sırasında da yapar.

Biz ise, yukarıda anlattığım antenin ortasından geçen boruyu, elimizdeki LNB ye takmak için, LNB'nin ucundaki bu kısmı keseceğiz.

Yerine,  yazının en başında verdiğim linkteki dielektrik malzemeden yaptırabileceğiniz gibi, 

Roket LNB denen ince uzun LNBlerin içinden çıkan plastik odaklayıcıdan da kullanabilirsiniz.

Bu parça hem sinyallerin odaklanmasına, hem de LNB içine toz vb girmesine engel olacaktır.

Roket LNB

Antenin kısmen bitmiş hali şu şekilde oldu.

Bir sonraki adımda antendeki LNB yi kesip bu antenin dibine yerleştireceğim. Ancak , henüz bir transverter'im ve 2.4 GHz çıkış yapma iznim olmadığı için, acele etmiyorum.

Aşağıda da yine yazının başında verdiğim linkteki bir iki çalışmanın fotoğrafını paylaşıyorum.

Tam bitmiş halinin nasıl olacağı ile ilgili genel bir bilgi verme açısından faydalı olacaktır.

Herkese 73

uhf-satcom.com dan alınmıştır

EsHail 2 ile çalışmak için Transverter Yapımı

Merhaba,

Bir proje olarak basit bir transverter ile nasıl Oscar 100  uydusu ile çalışılabilir onu anlatmaya çalışacağım.

Aslında bu proje aynı mantık ile başka frekanslar için de transverter yapmaya uygun bir proje.

Projede kulanacağımız cihazlar;


HMC213 Mikser: GaaS bir mikser kartı.
1.5-4.5 GHz arası çalışabiliyor.
IF katı DC'den 1.5 GHz e kadar destekliyor. Fİyatı yaklaşık 18 USD.

HMC213 Mixer

SPF5189z 50 MHz- 4 GHz arası güçlendirici. Fiyatı yaklaşık 9 USD.

SPF5189z  LNA

ADF4351 35 MHZ 4400 MHz arası synthesizer. İçinde entegre VFO katı da olduğu için yazılımsal olarak programlanabiliyor. İstediğiniz frekansta çıktı üretebiliyor. (25 USD)



Programlamak için bir arduino ve 5V-3.3V voltage converter işinizi görecektir. İnternette konu ile iligl bir çok doküman mevcut. Bu yüzden fazla detaya girmiyorum.

Cihazın iki adet clock çıkışı ve bir opsiyonel external clock girişi mevcut. 

Cihaz üzerindeki frekans kararlılığını yeterli bulmayanlar ya da ghz mertebesinde çalışanlar için 10 MHz external Clock kullanmak faydalı olacaktır.

Bu konuda da Leo Bodnar  GPSDO tavsiye edebilirim. Şart değil ama, olması güzel olacak bir cihaz.

Bandpass filtre olarak ta, bakır boru kapaklarından yapılan çok ucuza filtreler imal edebileceğiniz gibi, bu linkte olduğu gibi hazır microstrip  filtre de kullanabilirsiniz. Fiyatı 8 dolar.

Temel olarak blok diagramı şu şekilde olacaktır.

İlk elemanımız Elimizde bulunan SSB cihazımızda kullanmayı tercih edeceğimiz IF frekansı.

28-50-144-430 gibi bir tercihte bulunabilirsiniz.

Öncelikle buradan gelen sinyali, Mikser katımızda kullanabileceğimiz kadar zayıflatmamız gerekiyor.

Bu yüzden 10 dB civarına düşürecek bir zayıflatıcıdan geçirmeliyiz.


Mikserin LO (Local Oscillator)  beslemesini bir Arduino ya da Pic ile kontrol edebileceğiniz ADF4350 ya da ADF4351 ile sağlıyoruz.
Eğer elinizde GPSDO yani, bir GPS alıcısından 10 MHz lik hassas sinyal üretebilecek external clock besleme var ise, ADF4351 de ürettiğiniz sinyali SPF5189Z ile mikserde çalışabilecek kadar güçlendirerek 2.4 GHz bandına ulaşabiliriz.
Peki değerler ne olacak?
28 MHz için   2400-28 =  2372 MHz
50 MHz için : 2350 MHz
144 MHz için : 2256 MHz
430 MHz için: 1970 MHz

Eğer bir harici 10 MHz kaynağınız yoksa ADF4351'in frekans kararlılığı frekans yükseldikçe bozulacaktır.
Bu durumda çift mikser kullanarak , örneğin 28 mhz için 1186 mhz x2  şeklinde katlanarak kararlılık biraz daha yüksek tutulabilir. İlave olarak bir HMC213 ve LNA kullanmanız gerekecektir.


Kabaca hesaplar isek,
Elinizde HF/V/UHF bir cihaz olduğunu var sayarsak,
60 dolara mal olacak bir proje.

GPSDO hariç olacak şekilde gayet uygun bir maaliyet.
GPSDO zaten, modern tum telsizlerin kullandığı bir teknoloji. Yeni nesil SDR radyoların tamamına yakını external reference clock girisine sahip.
Ayrica, eğer var ise kullandığınız neredeyse tüm, spektrum analyzer cihazları bu tür bir external clock ile tam kalibre olarak hassas frekans ölçümü yapabilmekte.
Yüksek frekans çalışan tüm amatörlerin elinde olması gereken demirbaş bir cihaz.