Di Cesare
Buzzi
Seguo
ormai da oltre venti anni le varie evoluzioni che ci sono state nel campo dei
satelliti meteorologici ricevibili sulla gamma dei 137 MHz. I satelliti che trasmettono
sulla frequenza menzionata hanno un'orbita “ Polare “ in quanto passano per i due
poli della terra e si trovano ad un'altezza di 800 chilometri. L'altezza di 800
chilometri l'avremo chiaramente quando lo stesso sarà esattamente verticale
rispetto al nostro punto di acquisizione. Sia la Russia che gli USA nel corso
degli anni 80 avevano messo in orbita una seria di satelliti chiamati METEOR
per la Russia e NOAA per gli USA. Quando
cominciai ad appassionarmi alla ricezione degli stessi purtroppo i satelliti
Meteor cessarono la loro attività e riuscii a riceverli solo per poco tempo,
però fortunatamente vi erano molti satelliti NOAA attivi e in seguito ne furono
messi dei nuovi in orbita mantenendo sempre lo stesso standard di trasmissione
che tra le altre cose esiste tutt'ora.
I
satelliti rimasti attivi su questa banda purtroppo ormai sono pochi ed in particolare
abbiamo il NOAA 15, NOAA 18 e il NOAA 19 che sono di proprietà della Nasa e da
fine Agosto del 2014 abbiamo il METEOR-MN2 mandato in orbita dalla Russia che
trasmette in digitale. Per demodulare il segnale del NOAA serviva un ricevitore
con la possibilità di andare in modalità FM ma con una larghezza di banda di
almeno 40 kHz, e siccome ne ero sprovvisto decisi di costruirlo. Questa fu una delle
prime realizzazioni in SMD che feci per ricevere i satelliti meteorologici. Il
circuito di amplificazione RF di antenna è costituito da un transistor AT41533
il quale amplifica circa 15dB, a cui fa seguito un filtro passa alto al fine di
eliminare eventuali segnali indesiderati provenienti soprattutto dalla banda FM
commerciale. Il segnale così amplificato entra nella porta RF IN del Mixer
passivo, e contemporaneamente ma nella porta O.L dello stesso entra il segnale
generato dall'oscillatore locale al fine di ottenere il battimento per il valore
di IF richiesta. Il
circuito dell'oscillatore locale è fatto con un paio di spire di filo di rame e
il classico diodo varicap, con una potenza di uscita di +6 dBm, potenza
richiesta per poter pilotare il Mixer passivo ADE-12. Questo circuito è
controllato in tensione tramite un PLL LMX2306. Sulla
porta di IF del mixer passivo troveremo i vari segnali dovuti al battimento
sopra descritto e a questo punto bisognerà filtrare il segnale di IF che
interessa , a cui farà seguito un transistor AT 41533 che provvederà ad
amplificare il segnale di IF che in questo caso è a 45 MHz con un guadagno di
20 dB. Ora questo segnale verrà nuovamente filtrato tramite due filtri a quarzo
per poi entrare nella porta RF-IN del mixer attivo. In questo secondo mixer
verranno fatte battere la frequenza di IF con quella del quarzo al fine di
ottenere una seconda IF a 455 kHz dalla quale verrà ottenuto il segnale
demodulato che verrà amplificato da un doppio amplificatore operazionale che
presenterà un segnale audio sufficiente a pilotare la scheda audio. A questo
punto il software provvederà a creare la foto in real time inviata dal
satellite. Chiaramente questo ricevitore era gestito da un microcontrollore
AT90S2313 che provvedeva a gestire il cambio frequenza inviando i dati al PLL
sopracitato con un clock in tecnologia TXO di riferimento che determinava
l'alta stabilità in frequenza. Nel frattempo cominciai a fare alcune prove di
paragone con alcuni ricevitori che in quei tempi erano in commercio e vidi sin
da subito che la qualità delle immagini del mio ricevitore erano nettamente più
nitide e quindi a partire dal 1998 fino al 2007 usai questo scheda per ricevere
i vari satelliti Noaa che erano in orbita in quegli anni.
Qui sotto
la foto del ricevitore che feci nel 1998 con controllo a PLL in tecnologia SMD.
Come
antenna i quegli anni usavo una piccola collineare X-50 che per puro caso
scoprii andar bene per ricevere i Noaa e notai che con la stessa potevo
ricevere sia i passaggi molto bassi sul mio orizzonte che i passaggi verticali
senza alcun problema di mancanza di segnale dovuto all'orbita del satellite in
questione. Gli anni passarono e la tecnologia nel campo delle radio fece passi
da gigante fino all'avvento delle prime radio in tecnologia SDR, ossia “radio
definite dal software “. Siamo nell'anno 2007 e finalmente decisi di
abbandonare la tecnologia analogica per fare un salto in direzione delle radio
digitali.
In
commercio cominciarono ad esserci le prime radio SDR ed entrai in possesso del
ricevitore Perseus il quale però lavorava nella banda delle HF. Da subito il
mio primo pensiero andò alla possibilità di poter ricevere i satelliti
meteorologici nella banda delle VHF, sfruttando il fatto che il ricevitore in
questione aveva la possibilità di ricevere segnali in FM con una larghezza di
banda di 50 kHz che faceva proprio al mio caso. Così cominciai a fare alcuni
tentativi nella costruzione di un downconverter per poter traslare le frequenza
delle VHF in banda HF del ricevitore. Qui sotto la foto del primo primo
tentativo di realizzazione del downconverter per poter ricevere i Noaa con la
radio SDR.
Il problema principale fu quello di prestare
molta attenzione durante la conversione di non portare dietro i segnali molto
potenti provenienti dalle FM commerciali in banda 88-108 MHz. Ora dovevo
scegliere una frequenza di oscillatore locale la più lontana possibile dalla
banda delle FM commerciali al fine di evitare di traslarle in banda base, così
scelsi la frequenza di 162 MHz in quanto mi veniva facile ricavarla da una
moltiplicazione di un quarzo da 27 MHz facilmente reperibile sul mercato. Quindi
con un circuito apposito moltiplicai prima per tre ottenendo 81 MHz e poi per
due ottenendo i 162 MHz. Chiaramente questo segnale andava filtrato, pulito e
amplificato poiché mi serviva un segnale finale con una potenza di circa + 6
dBm atto a pilotare il mixer passivo senza altre frequenze indesiderate. Feci
un prototipo molto volante e verificai con l'analizzatore di spettro che ci
fosse in uscita un segnale con la potenza richiesta e soprattutto una estrema
pulizia dello stesso. Una volta verificato che tutto era come da progetto mi
interessai nella seconda parte del downconverter ossia alla parte di
amplificazione del segnale di antenna filtri vari e IF. La parte più difficile
fu quella di riuscire ad eliminare con dei filtri sull'ingresso d'antenna le
emittenti FM commerciali che arrivavano abbastanza prepotentemente. Una volta
raggiunto tale obiettivo il resto fu relativamente facile poiché facendo
battere il segnale proveniente dall'oscillatore locale a 162 MHz con il segnale
proveniente dall'antenna opportunamente filtrato e amplificato tramite un
transistor AT41533 ed ad esempio sintonizzando sulla frequenza di 137,1MHz
sulla porta di IF-OUT del Mixer passivo si presenta un segnale pari a 24,900
MHz. Questo segnale viene filtrato con un passa banda, amplificato nuovamente
di circa 20 dB per poi essere inviato come nel mio caso all'ingresso dell'antenna
del ricevitore Perseus. Il guadagno totale di questa conversione ossia
iniettando un segnale di -70 dBm sull'ingresso del downconverter sulla
frequenza di 137,1 MHz mi darà in uscita un segnale di -50 dBm sulla frequenza
di 24,900 MHz. A questo punto posso dire che il downconverter in oggetto
guadagna 20 dB. C'è da fare una precisazione che utilizzando un segnale di
oscillatore locale facendolo battere per sottrazione avremmo che tutto sarà
invertito ed in particolare avremmo quanto segue:
Se mi
devo alzare di frequenza di ricezione dovrò abbassarmi come valore di IF ad
esempio.
Per
ricevere la frequenza di 137.100 avrò 162-137,100 = 24,900.
Per
ricevere la frequenza di 137,620 avrò 162-137,620 = 24,380.
Da quanto
scritto sopra si denota che all'alzarsi di frequenza di ricezione bisogna
abbassare il valore di frequenza IF nella radio SDR che vado ad usare. Non
basta ma nel caso in cui dovessi ricevere una emissione in USB dovrei settare
il ricevitore in LSB e viceversa appunto per il fatto che è tutto ribaltato
dovuto al battimento in sottrazione. Risulta evidente che questo processo di
sintonizzazione risulterebbe molto scomodo da usare con delle classiche radio
analogiche cosa che non succede nelle radio SDR, poiché tramite l'opzione di
poter settare il valore di downconverter sia in positivo che in negativo il
problema non sussiste in quanto ci pensa il software a ribaltare le cose. Ora
vediamo come poter decodificare il Noaa con un piccolo hardware molto economico
alla portata di tutti. Come prima cosa basterà entrare in possesso della
chiavetta RTL2832/R820T facilissima da reperire su ebay ad un modico costo di
12 euro. Cosa importante sarebbe munirsi di un amplificatore RF che lavori
sulla banda di interesse. Prima di ogni cosa installare il driver originale
della chiavetta che normalmente è allegato in un piccolo cd, e come
vedrete nel processo che andrò a descrivere vi sarà una seconda istallazione
del driver per trasformarlo da ricevitore DVB a ricevitore che interessa per il
nostro uso. Per il software da utilizzare con il dongle basterà scaricare dal
sito internet il programma “ sdr-install.zip ” dal seguente sito “ sdrsharp.com
“ nella sezione download. Una volta scaricato questo file basterà scompattarlo
sul desktop e qui verranno creati tre file come da screenshot sottostante.
A questo punto basterà cliccare sul file “
install “ il quale provvederà a scaricare da internet la rimanente parte del
software, attendendo fino a quando vi comparirà la scritta “ premere un tasto
per continuare “.
Dopo di che troverete aggiunta una cartella “
sdrsharp “.
All'interno della cartella sdrsharp troverete
un file “ zadig_xp “, ed una volta cliccato sopra lancerà il programma che
provvederà a reinstallare i driver rispetto a quelli originali che erano nella
confezione di acquisto del dongle RTL2832U. Una volta
lanciato questo software selezionare “ Options “ e selezionare “List All
Devices “, al che comparirà la vostra chiavetta USB che dovrà essere
selezionata e cliccare su “ Reinstall Driver “.
La
schermata seguente a questa selezione sarà come da screenshot sottostante.
Giunti a
questo punto il nostro dispositivo è pronto per essere utilizzato per ricevere
le frequenze di nostro interesse. Un test veloce di funzionalità potrebbe
essere quello di sintonizzare la banda FM commerciale, settando in modalità WFM
e con una larghezza di banda di filtro di 250 kHz, di modo tale che si potrà
ricevere ed apprezzare tutto lo spettro e la relativa qualità audio
dell'emittente che stiamo sintonizzando. Per ricevere le emittenti commerciali
in WFM basterà mettere un piccolo pezzo di filo sull'ingresso connettore
dell'antenna del dongle in questione. Visto che per fare questo test si usa un
piccolo pezzo di filo si dovrà alzare il guadagno del dispositivo mettendo
magari sotto Options un RF Gain almeno di 30 dB. Da screenshot sottostante si
può anche vedere che viene visualizzato il nome dell'emittente con la relativa decodifica
del sistema RDS.
A questo punto possiamo procedere nella
ricezione dei satelliti meteorologici, ed in particolare basterà sintonizzare
il ricevitore sulla frequenza degli stessi.
In questo caso sarà necessario settare il
ricevitore in WFM con una larghezza di filtro di almeno 40 kHz poiché è la
larghezza minima richiesta per la decodifica del Noaa. Abilitare lo Stereo
-Mixer nella scheda audio al fine di poter passare il flusso audio al software
nella versione free di WXTOIMG che provvederà alla decodifica del segnale del
satellite.
In questo
software sarà necessario abilitare delle semplici funzioni ed in particolare:
1)Options-
Recording Options, sarà da settare la scheda audio del pc in questione e a
quanti gradi di elevazione ci interessi che cominci la decodifica dello stesso.
2)Options-
Ground Station Location, sarà da impostare latitudine, longitudine, città e
contry al fine che il software sappia quando cominciare la decodifica.
3)Image-
Slant Correction, sarà da ricevere un pezzo di immagine e se la stessa sarà
storta con lo Slant si procederà nel raddrizzarla tirando una riga col mouse
lungo il pezzo di immagine inclinata.
4)Andare
du File e fare Decode al fine che venga riprocessata l'immagine.
Dopo
questi semplici settaggi si potrà andare in File- Record e selezionare Auto
Record.
Chiaramente
si dovrà procedere al Update Keplers al fine di avere gli orari aggiornati dei passaggi
dei pochi Noaa ormai rimasti in funzione. Stessa cosa vale nel mio caso in cui
per la ricezione dei Noaa uso il downconverter sopra descritto con l'abbinamento
del ricevitore Perseus al fine di ottenere delle immagini molto perfette, visto
il buon grado di ricezione dello stesso.
Questa è una parte della foto del Noaa 19 del
15/04/2015 ricevuto col sistema sopra descritto.
Molto più interessante dal mio punto di vista
è la decodifica del nuovo satellite meteo di ultima generazione il “ METEOR-M
N2 “ , il quale trasmette in digitale è ha una risoluzione superiore di ben 12
volte rispetto il Noaa, e la cosa interessante è che trasmette in banda VHF da
un'altezza di 800 chilometri quando si trova perfettamente in verticale
rispetto il punto di ascolto. Da moltissime ricezioni che faccio giornalmente
posso dire che si riesce a decodificare quando il segnale sotto forma di
campana è superiore di almeno 10 dB rispetto il fondo di ricezione che si vede
sullo spettro. Mentre per la ricezione dei Noaa anche se vi sono delle piccole
mancanze di segnale le stesse non portano compromissioni al risultato
dell'immagine, con il METEOR-M N2 essendo in digitale il segnale ricevuto non
deve avere mai mancanze di segnale altrimenti l'immagine finale che ne
risulterà sarà piena di righe colorate che attraversano la stessa. Pertanto per
ovviare a questo problema bisognerà cercare id avere un'antenna che non abbia
mai delle zone d'ombra durante l'orbita del satellite, e di questo ne parleremo
più avanti. Il satellite trasmette in digitale con una larghezza di banda di
circa 130 kHz, e la cosa molto interessante e che con il semplice dongle
RTL2832 è possibile ricevere delle immagini di qualità incredibile. La
frequenza di ricezione è 137,100 MHz ma rispetto l'abitudine di ascoltare
l'audio musicale del Noaa in questo caso si sentirà solo un soffio dovuto alla
trasmissione digitale. Per decodificare il METEOR-M N2 bisognerà impostare il
software “ sdr-sharp “ come segue:
1)Cosa
principale e fondamentale è quella di essere sicuri di avere la frequenza sopra
citata esattamente nel centro dello spettro di ricezione.
3)Come
Sample-Rate impostare 0,900001
2)Non vi
è alcuna importanza che sia settato in WFM anziché USB etc, poiché verrà
registrata tutta la banda.
3)Verificare
che il programma veda la scheda audio.
4)Come
guadagno di amplificazione stare sui 30 dB, oltrepassando quando soglia si
potrebbe incorrere a fastidiosissimi fenomeni di intermodulazioni provenienti
dalla banda aerea che comporteranno molte righe colorate nella foto finale.
Da foto
sottostante si può vedere il settaggio con la relativa campana del satellite
METEROR-M N2.
Come da
foto sopra si possono vedere i parametri di impostazione che uso durante la
ricezione. Da notare che durante la ricezione non ho messo assolutamente il
modalità WFM come verrebbe di istinto da fare ma addirittura sono in USB con
filtro di 2700 Hz, poiché non ha nessuna importanza visto che verrà registrata
tutta la banda che abbiamo selezionato. Si può vedere che il centro banda è a
137,100MHz e come larghezza della campana ci sono circa 60 kHz a destra e
altrettanti a sinistra rispetto il centro. Un trucco per avere la frequenza
richiesta al centro dello spettro sarà quello di mettere lo “ Snap to grid” ad esempio
100 kHz. Importante è che nella voce “ Audio “ siano presenti i valori che si
vedono nella foto poiché mi è successo che in un computer non vi è verso di
vedere la scheda audio di input ed infatti non posso ricevere le foto del
satellite. Vediamo ora come procedere dalla ricezione fino alla decodifica
dello stesso. Una delle prime cose da fare sarà quella di munirsi di un
software che ci indichi l'orario di passaggio del satellite. Nel mio caso uso
la versione free di Wxtrack la quale permette anche di fare l'inseguimento
automatico sia in azimuth che in elevazione per chi possiede sistemi con
direttive. Quindi una volta sintonizzata la frequenza del satellite si
provvederà alla registrazione di tutto il passaggio e tutta la banda in oggetto
cliccando sul tasto “ Record “ con Sample Format settato a 16 Bit PCM e spuntata
la casella di “ Baseband “. Il passaggio completo del satellite dura circa 14
minuti nel caso in cui non ci siano montagne che possano coprire il segnale
dello stesso, mentre il software permette di registrare quasi 10 minuti dopo di
che bisognerà ripremere record per registrare gli altri minuti rimanenti.
Ci sono
alcuni plugin che permettono di effettuare registrazioni oltre i dieci minuti
oppure si può usare una versione di software che procede direttamente alla
decimazione registrando solo i 130 kHz necessari. II software ferma in
automatico la registrazione dopo dieci minuti poiché il file ormai ha raggiunto
i 2GB di grandezza nel caso in cui si registra con un sample rate di 900 kHz. D'istinto
per ovviare questo problema feci dei test di ricezione con un Sample Rate di
250 kHz di modo tale che anche con 14 minuti di registrazione non avrei
superato i 2GB di grandezza del file, ma ho riscontrato in più computer che
purtroppo insorgono problemi di intermodulazioni con il sample rate di 250 kHz rendendo
la foto piena di righe colorate. Ho fatto anche alcuni test con il software che
fa direttamente la decimazione, ma sarà un mio caso che vedo la perdita di
pacchetti una volta ogni tot numero di registrazioni. Una volta terminata la
registrazione apriremo il software “ Audacity “ e provvederemo a caricare il
file in questione come da foto qui sotto.
Una volta
caricato il file si dovranno vedere le due tracce e la frequenza di sample rate
a 0,900001 .
Se non si
vedranno queste due tracce vuol dire che non è andato a buon fine la
registrazione. A questo punto toccherà ridurre lo spettro a 130 kHz poiché come
si vede in blu il file che abbiamo caricato è a 900 KHz di banda come da nostra
registrazione.
Per
portarlo a 130 kHz basterà andare col mouse sopra il numero in blu “ 900001 “ e
digitare il nuovo numero di larghezza di banda ossia “ 130000 “.
Fatto
questo andare su File e selezionare Esporta Audio e schiacciare su Salva,
facendo così il software provvederà a salvare in totale 130 kHz di banda sempre
centrati a 137,100 MHz. Questo processo di riduzione di larghezza di banda è
necessario al software che provvede ad elaborare la modulazione digitale.
Cosa
importantissima e che quando si salva questo file sia selezionato “ WAV 16 bit
PCM “-
Questo
processo richiederà un po' di tempo in base alla potenza di calcolo del
computer. Per non creare confusione sarebbe meglio creare una cartella con il
nome ad esempio audacity dove verrà salvato questo file in formato WAV 16 bit
PCM al fine di non confonderlo col file originale visto che entrambi sono dei
file in con estensione WAV.
Questo
file ora andremmo a darlo in pasto al seguente software. “ Lrptrx” , che
provvederà a fare la vera e propria decodifica della modulazione digitale. Lanciato
questo software dovremmo caricare come file di “Input Filename “ il file
salvato con audacity. Questo software provvederà a sua volta a generare un file
che avrà l'estensione in “ raw “.
Sempre
per non creare confusione sarebbe meglio creare una cartella con nome “ RAW “
dove andremmo a salvare questo ultimo file. Per fare questo basterà selezionare
in “ Output Filename “ la cartella “ RAW “ dove salvare il file elaborato da
questo software con estensione raw. Come si
vede da foto sottostante, io lascio sempre lo stesso nome poiché il quel nome
di file vi è descritta la data, ora e frequenza di ricezione. Nel mio caso come
frequenza di ricezione si vede 24,900 kHz poiché io ricevo il tutto con un
convertitore che mi riporta il segnale di 137,100 MHz a 24,900 MHz.
Fatte le
operazione sopra descritte basterà premere su “Run“. Inizialmente ci sarà un
pallino rosso dove è scritto “ Lock Detector” che diventerà verde appena ci sarà
l'aggancio e a sinistra comparirà la costellazione a quattro punti verde. Pertanto
durante il processo di decodifica ci dovrà essere sempre il pallino verde e la
presenza della costellazione a quattro punti e se il pallino di Lock rimarrà
rosso vorrà dire che non si sta’ decodificando nulla. Il
motivo più evidente di pallino rosso di Lock è che il segnale ricevuto potrebbe
essere insufficiente, in quanto in questo caso di decodifica del segnale
digitale al momento della ricezione dovremmo avere un segnale che sia almeno
più alto di 10 dB rispetto il fondo di rumore. Nel mio caso vedo che già con 8
dB riesco a decodificare. Se avete un file della durata di nove minuti dovremmo
attendere che il software abbia processato tutti e nove i
minuti e questo stato di avanzamento di decodifica lo si vede sotto il bottone
Run dove vi è scritto “ File time “. Finito il tempo basterà cliccare su Quit
che provvederà a chiudere il programma. Ho visto che ogni tanto durante questa
elaborazione compaiono otto punti nella costellazione e per ovviare a questo
basterà chiudere e rilanciare il programma. Ora passiamo finalmente al software
che da questo ultimo file generato in estensione “ raw “ ci mostrerà la foto
decodificata. Questo
software si chiama “ LRPToffLineDecoder “, il quale ci farà vedere le tre foto
dei tre canali trasmessi dal satellite. Normalmente il satellite trasmette due
immagini al visibile e una all'infrarosso, ma da esperienza posso dire che
circa il 10 di ogni mese trasmette per un giorno tutti e tre i canali in
visibile. La foto risultante con i tre canali al visibile e veramente
spettacolare ma comunque anche con i due canali non sono da meno. Aprire il
software e schiacciando dove vi è il bottone “ 72K “ andremmo a caricare il
file generato precedentemente in estensione raw che noi avremmo messo nella
cartella “ RAW “. Prestare attenzione al fatto che bisognerà comunque
selezionare in riferimento “ Tipo file “ la voce all (*.*) come da foto
sottostante.
A questo
punto il software comincerà ad estrarre l'immagine in base ai tre canali
trasmessi. Si possono vedere tre canali trasmessi di cui due sono al visibile
ed un terzo all'infrarosso. La foto a colori e quella ricavata dai due canali
al visibile .
Come si
vede dalle tre foto non a colori ci sono due righe bianche che secondo me sono
dovute proprio alla trasmissione del satellite poiché sono in tutte le foto
ricevute durante il giorno. Mentre durante la notte che avremo solo la foto ad
infrarosso che è quella tutta a destra del riquadro non sono presenti le righe
bianche come di giorno.
In questo
software per estrarre la foto basterà impostare nella scala a sinistra in basso
i valori di proprio gusto per determinare i colori della foto finale ed in
particolare quando il satellite trasmette due canali al visibile io utilizzo il
seguente settaggio “ R=0,5 G=0,7 B=0,7 “. Mentre quando il satellite trasmette
i tre canali visibili come settaggio uso “ R=0,5 G=0,7 B=1,6 “. Dopo aver
impostato questi parametri basterà premere su “ Generate RGB “ che ci
presenterà una foto a colori ( la terza a partire da sinistra ) che poi verrà
salvata schiacciando su “Save “. La foto generata a questo punto la potremmo
trovare dentro la cartella RAW che potrà essere ingrandita con qualsiasi
programma di visualizzazione fotografica.
C'è da
dire che questa foto sarà un po' sferica dovuta alla curvatura terrestre e
pertanto verrà passata ad un ultimo software che provvederà ad appiattirla e
per gare questa ultima operazione useremo il software “ smoothmet” . Basterà
fare il “ Load Image “ della foto e salvarla in formato BMP o JPG a piacimento
e avremmo la risultante foto appiattita.
Normalmente
queste due righe bianche fastidiosissime le rimuovo con il software “ GIMP “ ed
il particolare con lo strumento “ clone “ e un po' di pazienza e la foto finale
sarà come segue.
Come si
può vedere la differenza di risoluzione rispetto ai Noaa è notevolissima tanto
che si riescono a vedere anche le nostre piccole isole e anche la neve sul
Etna.
Questo
satellite ha un ottimo segnale di trasmissione e posso dire che come ricezione
da parte mia riesco a ricevere anche dei passaggi molto bassi. Ad esempio
riesco a vedere dal Golfo Persico fino all'Islanda in direzione est-ovest,
mentre in direzione nord-sud ricevo quasi tutta la Svezia fino al Niger. Se
l'antenna che utilizziamo ha delle buone caratteristiche si possono ricevere
fino a tre passaggi giornalieri più altri tre la sera, chiaramente se non siamo
circondati dalle montagne che ci ostacolano. Normalmente il primo passaggio
ricevibile è verso le nove del mattino per poi seguire gli altri due passaggi a
distanza di circa 100 minuti. Cosa fondamentale per la buona riuscita del
quanto è che l'antenna sia calcolata esattamente altrimenti ci saranno dei
buchi durante la ricezione con immagini piene di righe bianche o colorate. Da
parte mia io faccio uso di una QFH
che andrò a descrivere ma per passaggi anche a soli 3 gradi di elevazione
utilizzo una direttiva che magari già abbiamo per i 144 MHz. La QFH che uso è
molto semplice da realizzare in quanto è fatta tutto in materiale plastico
reperibile in qualsiasi ferramenta ed in particolare il supporto principale è
costituito da un tubo plastico con diametro di 32mm, mentre le crociere sono
fatte sempre con tubetto plastico vuoto da 10 mm di diametro. Basterà fare dei
fori da 10 mm col trapano sul supporto principale per infilare i tubetti di
plastica che passeranno il supporto principale o mast che si voglia dire da
parte a parte. Questi tubetti andranno un po' schiacciati con le mani nel centro
poiché all'incrocio delle due crociere saranno vicinissimi ,e negli estremi di
ogni singolo tubetto andrà fatto un taglietto col taglierino per fermare il
filo che andrà a formare l'antenna. Con questo semplicissimo sistema non sarà
necessario aver a che fare con fatto di mettersi a piegare e sagomare tubetti
di rame cosa che nel caso in cui l'antenna non dovesse essere centrata
diventerebbe una cosa difficile da lavorare. Una volta
costruito lo scheletro tutto in plastica sarà facilissimo tesare il filo tipo
trecciola con diametro di 1mm e magari tenere quel centimetro in più della
misura richiesta al fine che se richiesto verrà tagliato fino alla centratura
esatta della frequenza magari utilizzando un MFJ come strumento di misura. Qui
di seguito il progetto dell'antenna realizzata appunto col filo e alcuni
dettagli della stessa.
Qui la foto dell'antenna realizzata messa in
orizzontale dove si può vedere la facilità di costruzione.
Le saldature sui pezzi di filo vengono fatte
nella crociera più alta tramite del cavo coassiale RG-58 che viene fatto
scorrere all'interno del supporto principale. Nell'antenna avremmo due spire di
cui una è leggermente più lunga dell'altra come da misure descritte, ed in
particolare facciamo finta di dover saldare la spira più lunga che chiameremo “
A “ l'inizio e “ B “ la fine. Come si vede da foto l'inizio della spira “ A” in
oggetto verrà saldata sul centrale del coassiale, mentre la fine “ B “ farà
ritorno sulla stessa bacchetta ma sarà saldata sulla calza del coassiale e così
per l'altra spira. Se non è chiaro in internet si trova molta documentazione su
come costruire l'antenna QFH. Per avere un'ottima ricezione sarà fondamentale
cercare di centrare il più possibile l'antenna alla frequenza desiderata in
quanto se così non fosse ci potrebbero essere fenomeni di buchi in ricezione.
Ho fatto
alcune misure riportate qui sotto sull'antenna in questione al fine di ottenere
il massimo delle prestazioni in particolare proprio sulla frequenza del
METEOR-M N2.
Una cosa
importante per questo tipo di antenna è che deve essere il più lontano
possibile da oggetti metallici poiché si presentano fenomeni di zone d'ombra
durante la ricezione.
Per
essere sicuri di avere una ricezione ottimale tengo a ribadire nuovamente che
sarebbe opportuno un amplificatore di RF che lavori nella banda di interesse
oppure anche un downconveter come nel mio caso. Nel caso in cui ci si voglia
dotare di downconverter per la ricezione dei satelliti metereologici bisogna
fare attenzione al fatto che lo stesso abbia un valore di IF superiore ai 24
MHz al fine di poterlo dare in pasto al dongle menzionato visto che la sua
banda di ricezione parte da 24 MHz. Cosa
ottimale sarebbe anche quella di mettere un filtro passabanda per evitare
fenomeni di intermodulazione provenienti dalla banda aera che si trova sotto di
pochi MHz. Di seguito alcune misure che ho fatto sulla stessa con Network
Analyzer HP 8714. Nelle
misure fatte con lo strumento ho messo come inizio di scansione la frequenza di
132 MHz e come fine 142 MHz. Nel primo screenshot si possono vedere le
condizioni di SWR della QFH antenna citata, ed in particolare le condizioni di
ROS dove troviamo il marker numero che rappresenta la frequenza di 137,100 MHz.
Nel
secondo screenshot si può vedere l'adattamento dell'antenna a 137,100 MHz in
riferimento al marker numero 2. C'è da dire che più si scende di valore
negativo e maggiore sarà l'adattamento dell'antenna.
Nel terzo
screenshot possiamo vedere che l'antenna si trova a 51 OHM.
Qui sotto
possiamo vedere ad esempio i tre passaggi del METEOR-M N2 ad esempio ricevuti
in data 15/04/2015 notevolmente scalati al fine di farli stare nella pagina. Si
può apprezzare l'area di ricezione coperta con l'insieme dei tre passaggi.
Mentre qui sotto il collage che faccio
manualmente delle tre foto con il software Gimp.
In questo collage si può vedere la ricezione
dal Golfo Persico fino all'Islanda. Le foto che ricevo quasi giornalmente sono
visibili sul mio sito e consiglio dopo aver cliccato sulla miniatura di
interesse di fare Salva col tasto destro del mouse al fine di poterla scaricare
e ingrandire a proprio piacimento sul proprio computer.
Concludo
mettendo i vari link per poter scaricare il software da internet:
