他在自家後院建了個接收深空衛星信號的天線系統，愛好小眾又冷門

2020-10-21 業餘無線電

2020年6月N2QG的X波段業餘DSN電臺

它來自外太空

由Adam Zeloof KD2MRG撰寫的《收聽深空網絡》描述了業餘無線電愛好者David Prutchi N2QG的工作。


業餘無線電愛好者們喜歡突破設備界限。可能會通過在2m頻段上4公裡外與本地人通聯，然後在20m頻段上160公裡外與某人交談。


不久，他們可能會發現自己在160m頻段上與19312公裡外的同伴聊天。一些喜歡冒險的人返回2m，並嘗試通過從月球上反彈信號來進行長距離對話，等待信號傳播772485公裡再返回地球。


然而，有些業餘無線電愛好者在聆聽15127833.6公裡以外的太空飛行器發出的信號時又邁出了幾步。



這正是David Prutchi去年開始建立可收聽深空網絡（DSN）系統時打算做的事情。DSN是NASA的全球天線系統，旨在中繼往返於遠離地球的太空飛行器的信號。該系統與從地球發射多年的無生命的深空衛星探測器進行通訊聯絡，包括旅行者1號和2號，朱諾號和火星偵察軌道器。由於飛行器正在遠距離傳輸弱信號（旅行者1號距離我們140億英裡！），所以地面天線需要十分巨大。DSN的三個國際設施中的每一個都容納著數個巨大的碟形天線，這些碟形天線旨在捕獲來自大氣層之外的這些耳語，但是，David能夠在他的後院接收信號。


他擁有令人驚嘆的X波段天線陣列，大量饋電線和一些跟蹤軟體，因此設法通過DSN收聽了少數太空飛行器返回的信號。他於2020年5月聽到了第一返回信號來自Bepi-Colombo深空探測器，此後他還在不斷改進天線設備。接下來，他希望找到朱諾號，並對接收到的信號進行解碼，以查看從太空傳回的數據。

我們之前曾見過一小群愛好者聽過DSN，但是David的出色表現應該為任何有興趣進行星際監聽的人提供一個絕佳的起點。

X波段DSN活動和未來規劃

作者：David Prutchi

自2019年夏季以來，我一直在研究用於接收來自深空宇宙飛船的信號的系統，我和KC2TDS製造了X波段圓極化饋電和下變頻器，並在MUD 2019進行了測試。

X波段圓極化饋電和下變頻器


我的第一個真實DSN X波段接收發生在2020年5月。我能夠接收和跟蹤Bepi-Colombo，當時距地球1520萬公裡。

Yaesu G-5500 az/el旋轉器



信號是由安裝在Yaesu G-5500 az/el旋轉器操控的1.2m f/d=0.6偏移量碟形天線上的KC2TDS構建的饋源接收的。


N2QG下變頻器


我使用了直接連接到探頭的Kuhne LNA-8000B低噪聲放大器，並將放大後的信號發送到安裝在吊杆上的N2QG下變頻器（LO = 8GHz）。



下變頻信號（400 – 450 MHz）是使用AOR AR-5000接收的。接收機的IF中頻由SDR-14採樣並與SpectraVue一起顯示。使用PstRotator的DSN功能跟蹤探頭。


我從M0EYT（來自uhf-satcom.com）購買了壓縮管消偏器和超級Kumar標量環。



KC2TDS用水刀切割的銅盤將其端接，並添加了一個探頭，他用VNA對其進行了仔細調諧，以在8.4至8.45GHz DSN頻帶中獲得小於20dB的回波損耗。我將此饋源安裝在3.5m的碟形天線上，並能夠接收Mars Express，MRO和OSIRIS-ReX。


儘管仔細調整了饋源，但我仍無法將系統安裝在3.5m的碟形天線上，無法產生期望的信號電平。我懷疑表面精度是罪魁禍首，因為3.5m碟形天線在1296 MHz時表現良好，但在8.45 GHz時g / t卻不存在。我可以在1.2m的碟形天線上接收到Bepi-Colombo的聲音，大約12 dB，而在3.5m的碟形天線上接收到16dB。但是，M0EYT在他的2.4m主碟形天線上以30dB左右的頻率接收到它。在7月，我致力於降低下變頻器的SNR，從而改善了一些信號，但絕對不如我希望從3.5m碟形天線接收到的信號多。


當月底，我將X波段饋源和下變頻器返回到1.2m偏置天線，因為我需要3.5m碟形天線參加由PI9CAM在荷蘭Dwingeloo無線電天文臺主辦的EME SSTV月球登陸派對。


希望阿聯航空火星飛行計劃（EMM），火星2020毅力和天文一號都在那段時間發射升空，我已經用1.2m的碟形天線追蹤了它們。


追蹤朱諾號仍然遙不可及，因此我正在考慮下一步以改進系統。我認為這是總結我到目前為止的經驗並討論未來的宏偉計劃的好時機，以防它對剛開始使用業餘DSN的其他人有所幫助。


source:

1. hackaday.com

2. prutchi.com


小叔來啦：

深空衛星信號探測，難度很大，對操作者的技術和天線設備要求很高，今天接觸到這個業餘無線電愛好者中的極為冷門的小分支，你怎麼看？


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