lunedì 16 maggio 2022

COME CALIBRARE FREQUENZE CON LA PRECISIONE DI UN GPSDO (GPS DISCIPLINED OSCILLATOR ) SENZA AVERLO

Vi insegno un " barbatrucco " per fare cio' che dice il titolo , con l'uso di una semplice chiavetta USB RTL e poco altro .

Cominciamo dal principio usato :

A) I canali della TV Digitale Terrestre hanno la stragrande maggioranza degli impianti che devono funzionare sulla stessa frequenza (SFN) Single Frequency Network 

B) Cio' significa che gli impianti hanno una frequenza dipendente per ogni impianto da dei GPSDO (GPS DISCIPLINED OSCILLATOR ) e quindi estremamente precisi 

C) Per quanto a prima vista i canali assomiglino a del rumore puro , ci sono zone precise in cui il "rumore" e' piu' basso ed al centro troviamo una portante continua con precisione pari a quella del GPSDO . Questa , anzi queste , in quanto piu' di una , sono le cosiddette " frequenze pilota " .

D) In particolare esiste una frequenza pilota al centro esatto del canale ( sara' quella che sfrutteremo per il trucco di una precisa calibrazione ) 

E) Le frequenze dei canali TV le potete ad esempio trovare in questa tabella 

https://www.flapane.com/digitale_terrestre_frequenze.php

(tenere presente che le frequenze TV finiscono ora al canale 48 , piu' in alto c'e' l' LTE ) 

F) L'analisi spettrale tipica a banda stretta di un canale DVBT in gamma UHF , effettuata con l'antenna del mio impianto TV , una chiavetta USB RTL ed il software HDSDR , e' quella della figura seguente .


Alla frequenza centrale ( 762 MHz ) c'e' la portante pilota pulita a +/- 500 Hz ( a sinistra ed a destra , in maniera asimmetrica vediamo altre due frequenze pilota che pero' non ci interessano ) .
Come prima cosa semplicissima , per impratichirci , possiamo andare a giostrare sul comando di compensazione della frequenza della chiavetta ( tasto EXTIO ) per fare quadrare la frequenza sulla scala esattamente a 762 MHz .
Se invece volessimo andare a tarare o confrontare un oscillatore di precisione a 10 MHz , dobbiamo prima costruire meta' del semplice circuito " Comb Generator "che genera una armonica ogni 10 MHz fino ad almeno 1 GHz  


e cercare un canale DVBT che abbia una frequenza centrale multipla di 10 MHz .
sempre dalla tabella dei canali andiamo a cercarne una delle tante ( la prima e' a 490 MHz ) , iniettiamo con un divisore ed attenuatore ( o trasmettendolo con una antenna ....) il segnale del moltiplicatore , fino ad avere una ampiezza circa pari a quella della frequenza pilota .
A questo punto vedremo la somma delle due portanti "sballonzolare" ( fenomeno dei battimenti ) perche' le frequenze sono diverse ( lo sballonzolamento lo si potra' anche notare dell' S.Meter ) .
Se le due frequenze fossero piu' diverse , le vedremo come due portanti spostate sui due spettrogrammi.
In tal caso , tariamo la frequenza della sorgente che dobbiamo tarare fino a fare sovrapporre questa a quella del trasmettitore DVBT , fino ad ottenere lo " sballonzolamento " e ridurlo poi al minimo possibile .
Teniamo presente che uno sballonzolamento di una volta al secondo corrisponde ad una differenza di frequenza di 10E-9 e cioe' una parte su un miliardo ( 1bps ) .

In conclusione :

A) Se dobbiamo tarare la frequenza della chiavetta USB RTL ( o altro SDR che arrivi fino a tali frequenze ) , tariamo usando qualsiasi canale in modo da fare corrispondere la frequenza della portante pilota con quella nominale precisa (tenere presente che le frequenze TV finiscono ora al canale 48 , piu' in alto c'e' l' LTE ) . 

B) Se dobbiamo tarare un oscillatore di precisione a 10 MHz : 

Dalla tabella, scegliamo uno dei canali ricevibili in banda UHF con multipli di 10 MHz .
Verifichiamo prima di aggiungere la frequenza moltiplicata da confrontare che la portante pilota abbia AMPIEZZA stabile . Se cio' non e' , vuol dire che state ricevendo lo stesso canale da piu' siti diversi e quindi state gia' vedendo dall' inizio un battimento tra i due impianti , che non volete .....
Se e' cosi' , nella parte superiore dello spettrogramma di HDSDR vedrete delle onde periodiche come di un mare nero ( nell' esempio della foto queste onde non ci sono , quindi si riceve il segnale principalmente da un solo impianto ).
Trovate il canale giusto "con mare calmo" , se non ci riuscite , dotatevi dell' antenna piu' direttiva che potete e ruotatela , o trovate una zona particolare fintanto che la frequenza pilota rimane stabile ed ... il mare e' calmo ....
A questo punto , buona calibrazione di frequenza a livello di un GPSDO , ma senza neanche averlo comprato ,  perche' sfruttate quello della emittente che trasmette sul canale TV .
Attenzione che per ragioni varie non tutti gli impianti sono con il GPSDO . Ve ne accorgete facendo confronti .Quelli senza GPSDO sono fuori di centinaia di Hz , quindi ve ne accorgete facilmente .

Buon divertimento . 

 

lunedì 9 maggio 2022

Interessante Blog di Angelo Castellano

Angelo Castellano , Autore anche di questo Blog , ha pensato pero' di unire le sue esperienze in un proprio Blog .

Segnalo qui il collegamento perche' ho trovato per me molto interessanti le sue pubblicazioni e realizzazioni : 

https://ik0bgg.blogspot.com/




sabato 7 maggio 2022

ANALISI ED ESPERIMENTI SUGLI LNB DI TIPO DCSS

Nell'evoluzione degli impianti televisivi satellitari ci sono state diverse fasi .

- LNB Universale 

- LNB Universale a piu' uscite per servire contemporaneamente piu' di un utente tramite N cavi 

- LNB SRC per fornire tramite un solo cavo piu' utenti ed anche piu' canali diversi per una eventuale registrazione in sottofondo 

- LNB DCSS come ulteriore evoluzione del sistema monocavo SRC per aumentare il numero di canali ed utenti possibili 

Un mio amico che si occupa come lavoro di questi impianti , mi ha chiesto se potevo fargli un'analisi per capire come funziona il sistema che anche personalmente ha installato presso di me per la visione SKY-Q .

Prima di procedere con pinze , cacciaviti e strumentazione all'analisi di un LNB DCSS , ho trovato questo link che ha cominciato a chiarirmi alcuni concetti ( dato che non ne sapevo proprio nulla ...hi ....) 

http://www.antennistatv.it/index_file/DCSS.htm  

Dopo di cio' , visto che avevo ancora capito poco ed vevo piu' dubbi che certezze, ho cominciato ad esaminare l'esaminabile , snudando il piu' possibile un LNB DCSS fornito dal mio amico , come da foto seguente :


Partendo dai due captatori delle due polarizzazioni le cui sezioni sono anche indicate dalle sigle ben visibili H e V , si possono notare le due catene di amplificatori simmetriche che entrano dentro al primo circuito integrato (con vicino un quarzo SMD da 25 MHz ) , sono sempre alimentate ( provato con il tester ....) . Tutto l' LNB assorbe 220mA a 13 V e quindi dissipa quasi 3W .

All'uscita di questo primo circuito integrato si possono notare delle uscite simmetriche bilanciate che sono sicuramente due IF in parallelo , una per polarizzazione , che entrano nel secondo circuito integrato di maggiori dimensioni , dal quale esce una altra IF questa volta unica , sempre in maniera differenziale , che tramite un bal-un , finisce sul connettore F , dove si nota anche la impedenza che separa la corrente continua dell' alimentazione e portante di controllo a 22 kHz ( eventualmente anche modulata con il protocollo DiSEqC di cui al primo collegamento ) .

Come prima prova ho cercato di individuare l'OL di prima conversione del primo circuito integrato , mettendo una guida d'onda vicino al circuito integrato , collegato all'analizzatore HP8563E .

L'OL che risulta stabile e con precisione compatibile con un quarzo e quindi a PLL ha una frequenza di 10.4 GHz ( frequenza che non mi era mai capitata di trovare in un LNB ) .

A questo punto , senza ulteriori aiuti , sbrogliare la matassa non era impresa facile .

Leggendo e digitando la sigla dei due circuiti integrati , di cui riporto di seguito schemi di principio e caratteristiche , si 'e capito molto di piu' ed il tutto mi ha convinto a fare seguito ad ulteriori misure con Generatore di segnali ed analizzatore di spettro collegato all'uscita IF dell' LNB . 





Con i documenti di cui sopra il funzionamento diventa chiaro : il primo circuito integrato , con un OL a 10.4 GHz converte le due polarizzazioni nella banda 10.7-12.75 GHz ad una IF da 0.3 a 2,35 GHz .

Il secondo circuito integrato digitalizza , filtra e somma una parte di queste due IF per riconvertirle poi alla frequenza voluta nella IF in banda L .

Non rimane che capire dove e con che larghezza di banda ( perlomeno nella modalita' "legacy" e cioe' alimentando semplicemente il tutto senza nessun comando DiSEqC) .

E'quello che ho fatto con il generatore di segnali HP 8672A e con l'analizzatore di spettro HP8560E come da immagini seguenti .


Da questa prima immagine , in cui non c'e' segnale all' ingresso dell' LNB si nota il rumore delle due bande riconvertite ( invece del solito rumore a banda larga su tutta la IF dei normali LNB ) . La banda di frequenza visualizzata e' tra 0 e 2.9 GHz .


Da questa immagine allargata ( tramite il residuo di rumore ) si puo' notare la larghezza di banda .Il C/N non e' esaltante , ma piu' che ottimo per segnali digitali . Il centro banda di questa prima parte convertita e' 1281 MHz .


Il segnale del generatore , accoppiato "in aria " all' LNB .


Con il Delta Marker si puo' notare come la larghezza di banda sia decisamente superiore ai +/- 20 MHz 


Questa la banda superiore centrata a 2131 MHz ed allargata 


La frequenza all'ingresso dell' LNB 

CONCLUSIONI ED EVENTUALI SVILUPPI DA PARTE DI ALTRI  : 

Lo scopo quello di spostare la sintonia all' interno dell' LNB . Le informazioni dei vari ricevitori che sono trasferite tramite protocollo DiSEqC all' LNB consentono al secondo circuito di impacchettare opportunamente tramite acquisizioni , filtraggio e riconversioni digitali , i vari canali in modo che possano essere ricevuti indipendentemente da ogni utente assieme ad altri eventualmente da registrare in sottofondo , il tutto tramite un solo cavo ( perlomeno fino ad un certo punto ) . Un po' come si fa nelle tecnologie SDR ....

Geniale ed utilissimo per la mancanza di spazio per numerosi cavi all'interno degli spazi che non ci sono oramai piu' .....

Non ho provato a mettere l' LNB in una parabola ed a puntarla sul satellite o a collegarmi al mio impianto per vedere l'impaccamento dei canali . Il mio amico dice che sono larghi circa 2 MHz , per cui e' presumibile che possano esserne gestiti dai 16 ai 20 circa . Tutto da verificare meglio , magari in una successiva puntata . Per ora la matassa mi sembra abbastanza sbrogliata .

Un LNB DCSS ,solo alimentato, converte  +/- 20MHz intorno a: 11880 MHz centro banda IF 1281 MHz e +/- 20 MHz intorno a 12731 MHz centro banda IF  2131 MHz

I piu' attenti avranno notato che alla fine di tutte le conversioni , la differenza di frequenza totale ingresso/uscita e' pari a quella di un LNB di 10600 MHz ( anzi , nel primo caso 10599 MHz , puo' essere un mio errore di misura o un aggiustaggio voluto nella seconda conversione per fare quadrare la canalizzazione . Qualcuno piu' esperto potra' venire in aiuto) .

Buon divertimento a chi volesse cimentarsi con questa nuova tecnologia .

Se qualcuno volesse cimentarsi in un circuito pilota DiSEqC con un microprocessore per programmare l'OL di prima conversione che copre da 9.75 a 11.95 GHz ci si potrebbe fare qualcosa di utile , ho anche visto che sono visibili le armoniche , quindi un trasmettitore o beacon a basso costo per le  bande amatoriale dei 10 e 24 GHz potrebbe essere uno sviluppo interessante .

Per i 10 GHz ci sono anche gia' pronti all' interno gli amplificatori che si potrebbe cercare di girare all'inverso .....

 


giovedì 5 maggio 2022

Due giorni del Microondista

Interessante evento tecnico/culinario . Salvo imprevisti ci saro' .

Immagine tratta da RadioKit Elettronica .



venerdì 29 aprile 2022

Radioamatori e internauti: come cambia la solidarietà - Un articolo

I radioamatori sono impegnati anche nella Protezione civile
 

Ciao, su Avvenire.it è uscito un articolo (o meglio una puntata di una rubrica di Goffredo Fofi) che parla di solidarietà e cita anche i radioamatori. Per chi fosse interessato può leggerlo cliccando qui:

https://www.avvenire.it/rubriche/pagine/radioamatorie-internauti-come-cambiala-solidarietà



giovedì 28 aprile 2022

RADIORAMA numero 116

 


RADIORAMA numero 116

mercoledì 20 aprile 2022


 L’ONDA DELL’ ANTARTIDE - THE WAVE OF ANTARCTICA

I segnali delle mutazioni climatiche visti dal laboratorio sentinella del continente antartico


Evento nazionale del progetto  “La RADIO NELLE SCUOLE 4.0”

 A.R.I. ASSOCIAZIONE RADIOAMATORI ITALIANI

 

LE SCUOLE ITALIANE IN COLLEGAMENTO RADIO CON LA BASE ANTARTICA NEUMAYER III VIA SATELLITE RADIOAMATORIALE QO-100

 

28 APRILE 2022, ore 10.00 / 12.00  locali 

 

organizzato dalle Sezioni A.R.I. di: VENEZIA - FIRENZE - ROMA

 

Nodi ARI da dove avverrà il collegamento radio satellitare  (dalle ore 11.00 alle 12.00 )

 

·        SPAZIO THETIS-PALAZZINA MODELLI -ARSENALE STORICO DI VENEZIA.

·        OSSERVATORIO POLIFUNZIONALE DEL CHIANTI-Comune di Barberino Val d’Elsa, in Località Montecorboli  nelle vicinanze  di San Donato in Poggio. – COLLE DI VAL D’ELSA (SI)

·        IIS BIAGIO PASCAL - via Brembio, 97 : ROMA


Diretta video via streaming sul  portale del Comune di Venezia

maggiori informazioni 

VIDEO TRAILER


buona visione e buon ascolto!

Achille De Santis

Team Nucleo "La Radio nelle Scuole 4.0"


martedì 19 aprile 2022