Сделай сам своими руками спутниковую антенну

В статье описаны два простых устройства, благодаря которым настройка спутниковой антенны значительно упрощается: параметры сигнала принимаемого канала отображаются на собственном индикаторе, а звуковой индикатор «захвата сигнала» создает дополнительное удобство. Благодаря этому нет необходимости иметь телевизор, который очень часто трудно удобно закрепить.

Количество спутниковых антенн постоянно увеличивается: как показывает практика, часто это единственный способ получить качественное изображение на экране телевизора, особенно в удаленных от телецентра населенных пунктах. Но для правильной настройки спутниковой антенны на выбранный спутник требуется соблюдать высокую точность: расстояние от Земли до спутника велико — более 35.000 км, поэтому даже незначительное отклонение антенны превратят миллиметры в сотни километров, что сделает невозможным прием сигнала со спутника.

В данный момент в продаже имеются различные приборы, упрощающие настройку спутниковой антенны. Некоторые из них просты, и называть их приборами нельзя — это всего лишь индикаторы изменения сигнала. Но некоторые из приборов являются переносными измерительными лабораториями: с сделай сам своими руками спутниковую антенну их помощью возможен анализ принятого сигнала, просмотр не кодированных каналов на встроенном дисплее и многое другое (см. Рис. 1 и Рис. 2). Стоимость таких приборов высока, поэтому их приобретают компании, постоянно занимающиеся установкой спутниковых антенн различных типов и назначения.

Рис. 1. "SatLook Micro Plus"Рис. 1. «SatLook Micro Plus» Рис. 2. "Promax MC-577" Рис. 2. «Promax MC-577»

Самым распространенным среди установщиков бытовых спутниковых антенн является «сатфаиндер» (англ. «sat-finder» — «искатель спутников»). Принцип его работы основан на анализе уровня сигнала промежуточной частоты, выдаваемой гетеродином конвертора. Сатфаиндер подключается между ресивером и антенной (в непосредственной близости от антенны). Т.е. через него проходят и сигнал от конвертора, и питание от ресивера к конвертору. Существует несколько конструкций сатфаиндеров: со стрелочной и со светодиодной шкалой.

Рис. 3. Стрелочный индикатор уровня сигналаРис. 3. Стрелочный индикатор уровня сигнала Рис. 4. Цифровой индикатор уровня сигналаРис. 4. Цифровой индикатор уровня сигнала

Но сатфаиндер лишь указывает на изменение уровня сигнала, поступающего от конвертера. С его помощью нельзя уверенно сказать настроили вы антенну на спутник, Солнце, вышку сотовой связи или радиорелейную станцию… Поэтому многие для настройки антенны используют ресивер, телевизор и сатфаиндер. С помощью такого «комплекта» можно с уверенностью определить правильность настройки антенны — на экране телевизора отображается один из каналов, вещаемых с выбранного спутника. Многие обходятся и без сатфаиндера: они настраивают антенну по шкалам ресивера: «Качество» и «Мощность». Сами по себе эти показания не являются образцовыми, и зависят как от модели ресивера, так и от программного обеспечения, загруженного в него. В некоторых моделях ресиверов отображаемые данные действительно могут помочь установщику. Например, если в ресиверах Golden Interstar-8001/8005/7700 показание шкалы «Качество» ниже 42 (при FEC ¾), то принимаемый со спутника сигнал на грани срыва. Причины могут быть разными: например, антенна плохо настроена, прохождению сигнала мешают атмосферные осадки или какая-либо преграда (дерево, строение и др.)
Но для просмотра показаний ресивера необходим телевизор. Автор долгое время пользовался малогабаритным ЧБ телевизором, позднее приобрел переносной ЖК телевизор. Но в практике очень часты ситуации, когда монтаж антенны приходится производить в труднодоступных местах, где и самому монтажнику сложно надежно закрепиться, но приходится держать перед собой еще и телевизор… Долгое время с этим приходилось мириться.
Были попытки самостоятельно изготовить замену для телевизора или автономный прибор для настройки спутниковых антенн, но на практике ими было сложно или неудобно пользоваться.
Однажды на одном из радиолюбительских форумов (http://forum.cqham.ru/viewtopic.php?t=7410&postdays=0&postorder=asc&&start=525) встретилась оригинальная конструкция. Принцип ее работы основан на «подслушивании» обмена данными между СВЧ-приемником спутникового ресивера и центральным процессором. В различных ресиверах может быть разный метод «общения» процессора и СВЧ-приемника: в некоторых ресиверах опрос производится часто, в некоторых редко, или только при выборе соответствующего меню в ресивере (например, так сделано в Openbox-F300: опрос начинается только после нажатия кнопки «Options»).
Для изготовления прибора необходим ресивер на основе СВЧ-приемника «Sharp BS2F7xZ0194. В этой модели СВЧ-приемника используется демодулятор STV0299B, именно его и опрашивает центральный процессор спутникового ресивера.
Конструктивно устройство выполнено в виде маленькой платы, которую можно установить в ресивер. На плате расположены следующие компоненты: микроконтроллер ATMEL Atmega8, ЖК-индикатор, компактный пьезо-излучатель, светодиод и несколько других деталей. После установки необходимо соединить плату и ресивер четырьмя проводками: питание 5 Вольт, общий (минус), данные (SDA) и тактовые импульсы (SCL). Последние два сигнала и образуют шину обмена данными, которую «прослушивает» это устройство.
Микроконтроллер «слушает» шину обмена данными ресивера и выбирает из передаваемой по шине информации данные о параметрах принимаемого сигнала. Затем эти данные преобразуются и отображаются на индикаторе. При уверенном приеме сигнала включается световая индикация – светодиод. В зависимости от «мощности» принимаемого сигнала изменяется тональность звука, выдаваемого пьезо-излучателем, т.е., этот прибор заменяет сатфаиндер.
Олег (его логин на вышеуказанном форуме Oleg1000), автор этого оригинального устройства, предложил несколько вариантов данного устройства (схемы этих конструкция даны в конце статьи): с двустрочным символьным индикатором (на основе HD-44780), с использованием 7-сегментных индикаторов, числовым ЖК-индикатором (на основе HT-1613/1611).

Автор статьи изготовил и на практике проверил работу всех вариантов этого прибора с использованием различных ресиверов. Как показала практика, выбор 7-сегментных индикаторов для отображения необходимых данных неудачен: при ярком солнечном свете прочитать их показания практически невозможно. Но при отрицательных температурах эксплуатации это практически единственно возможный вариант: ЖК-индикаторы при низких температурах отображают информацию весьма инертно (это связано со строением жидких кристаллов и принципом работы индикатора). Специалисты могут возразить мне и сказать, что существуют специальные модели ЖК-индикаторов, которые разработаны для использования при низких температурах окружающей среды. Это верно. Но такие индикаторы весьма дороги, а цена – часто главный критерий при выборе изделия. Для всех остальных случаев использование ЖК-индикаторов оптимально.
Из ресиверов, на основе которого удобнее всего сделать прибор для настройки антенн, самым оптимальных по цене и возможностям оказался «Golden Interstar-8001». Во-первых, этот ресивер распространен и его цена приемлема. Во-вторых, программа ресивера написана так, что считывание данных о параметрах принимаемого сигнала происходит постоянно. Благодаря этому не нужно выбирать необходимые режимы работы, и пульт управления ресивером не нужен.
Далее в статье будут описаны два варианта устройства для отображения параметров принимаемого ресивером сигнала. Отличаются они типом используемого индикатора. Это упросит повторяемость конструкции в целом: возможно, в вашем городе не будет одного типа индикаторов, но другой тип можно приобрести. Печатные платы для данных конструкций не разрабатывались в связи с малым количеством компонентов. Поэтому весь монтаж выполнен на кусочке макетной платы подходящего размера. Индикатор закреплен на передней панели ресивера, под крышечкой картридера (которого в данной модели ресивера нет). Это защищает хрупкий индикатор от случайного повреждения при транспортировке. Желательно под индикатор приклеить 2-4 светодиода: в темное время суток это улучшит читабельность данных с ЖК-индикатора. Также советую установить выключатель в цепь звукового излучателя: при долгой работе его писк раздражает.
Настроить ресивер предлагаю следующим образом: вводите в ресивер транспондеры необходимых спутников и сканируете FTA каналы. После этого рассортируйте каналы в группы по три канала: вначале два канала с мощных транспондеров, затем канал со слабого транспондера. И так для всех спутников. Затем делаете табличку, где указываете название спутника и три канала. Готовую таблицу наклеиваете на корпус ресивера.
Для настройки антенны включаете ресивер, выбираете кнопками на передней панели ресивера необходимый «мощный» канал и далее, как при обычной настройке антенны. При захвате сигнала засветится светодиод и изменится тональность звукового сигнала, выдаваемого излучателем. Теперь необходимо подстроить положение антенны по максимальным значениям на индикаторе прибора. Затем выбираете «слабый» канал и добиваетесь максимальных значений показаний прибора. Еще совет из практики: в таблице напротив каждого канала запишите три значения: в ясную погоду, облачно, дождь. Так вы сможете без сомнения определить правильность настройки антенны в любую погоду и не гадать: «хороший» это сигнал или нет… Если значение шкалы «качество» менее 20 — сигнал на грани срыва.

Например, в моей местности в ясную погоду показания шкалы «качество» следующие:

  • спутник «Eutelsat W4», транспондер 12226Н27500, антенна 0.65 — 58-61;
  • спутник «Hotbird», транспондер 11013Н27500, антенна 0.65 — 60-62;
  • спутник «ABS-1», транспондер 12640V22000, антенна 0.85 — 47-50.

Вот фотография моего прибора.

Рис. 5. Мой прибор для настройки антеннРис. 5. Мой прибор для настройки антенн

Извиняюсь за внешний вид моего прибора: во-первых, это был первый временный вариант сделанный для проверки работоспособности (но, как известно, временно – это надолго). Во-вторых, это мой незаменимый помощник, пользуюсь этим прибором постоянно, поэтому и вид у него не парадно-выходной…
Теперь поговорим об электронной «начинке» вышеописанных устройств. Схемы первого и второго вариантов показаны на Рис. 6 и Рис. 7. Прибор после сборки не требует настройки, поэтому каких-либо проблем возникнуть не должно.

Рис. 6. Схема прибора с использованием символьного индикатора НТ-44780Рис. 6. Схема прибора с использованием символьного индикатора НТ-44780 Рис. 7. Схема прибора с использованием цифрового индикатора НТ-1613Рис. 7. Схема прибора с использованием цифрового индикатора НТ-1613

Главной деталью прибора является микроконтроллер. Микроконтроллер — это специализированный микрокомпьютер в одной микросхеме. Для управления компьютером требуется программа. В нашем случае программа уже написана и подготовлена для загрузки в память микроконтроллера в виде файла с расширением «hex». Для загрузки прошивки требуется специальное устройство — программатор. Но приобретать его для загрузки одного микроконтроллера (далее МК) дорого и бессмысленно. Поэтому советую изготовить простой, но работоспособный и проверенный программатор. В принципе, весь программатор — это пять проводов, соединяющих микроконтроллер и LPT-порт принтера (параллельный порт). Схема соединения показана на Рис. 8.

Рис. 8. Схема подключения микроконтроллера к LPT-порту компьютераРис. 8. Схема подключения микроконтроллера к LPT-порту компьютера

При работе с таким простым программатором необходимо соблюдать несколько обязательных требований.
Первое: в схеме программатора отсутствует гальваническая развязка между компьютером и МК, поэтому все подключения и отключения МК должны проводится при отключенном напряжении питания и отключенном компьютере. Иначе вы рискуете сжечь как LPT-порт компьютера, так и всю материнскую плату!
Второе: длина соединяющего LPT-порт и МК кабеля не должна превышать 25 см. При увеличении длины возможны сбои при записи программы в МК.
В-третьих, во время загрузки программы в МК напряжение питания должно быть стабильным. МК работоспособен при напряжениях питания 3.3 — 5 Вольт, поэтому для его питания можно воспользоваться обычной батарейкой на 4.5 Вольт. Также можно взять напряжение 5 Вольт от блока питания компьютера: красный провод в любом разъеме.
Для загрузки программы («прошивки») в МК необходимо установить специальную программу, которая превратит компьютер в программатор. Для этого распакуйте архив «uniprof20jan6» в корневой каталог диска «С:» вашего компьютера. Автор программы — Михаил Николаев. Отключите питание вашего компьютера и подключите к LPT-порту микроконтроллер по вышеуказанной схеме. После этого подайте на МК напряжение питания от батарейки или подключите к блоку питания компьютера.
Включите компьютер. Откройте папку «uniprof20jan6» и запустите программу «uniprof.exe». Откроется окно программы. Если вы не верно подключили МК к порту компьютера или программа не настроена, то на экране увидите сообщение об ошибке (см. Рис. 9). Щелкните по «ОК» и проверьте правильность подключения МК.

Рис. 9. Сообщение об ошибке: "МК не подключен"Рис. 9. Сообщение об ошибке: «МК не подключен»

Настроим программу. Щелкните по надписи LPT в разделе «Программатор подключен к:» (правый нижний угол окна программы) — «1». Затем установите галочку в строке «HEX» — «2» и щелкните по вкладке меню «LPT pins» — «3» (см. Рис. 10).

Рис. 10. Основное окно программыРис. 10. Основное окно программы

В открывшемся окне щелкните по кнопке «Reset», затем по «ОК» (см. Рис. 11).

Рис. 11. Настройка программыРис. 11. Настройка программы

Если вы все правильно сделали, то в основном окне программы увидим считанные из МК данные: объем памяти и его модель (см. Рис. 12).

Рис. 12. Данные МКРис. 12. Данные МК

После этого выберем необходимую «прошивку» (файл с расширением «НЕХ».), которую необходимо загрузить в память МК. Для этого щелкните по значку «НЕХ» на панели управления программы (см. Рис. 13).

Рис. 13. Панель управления программыРис. 13. Панель управления программы

В открывшемся окне выберите необходимый файл и щелкните по кнопке «Открыть» (см. Рис. 14).

Рис. 14. Выбор файла для загрузки в память МКРис. 14. Выбор файла для загрузки в память МК

Перед программированием МК необходимо очистить его память. Щелкните по значку «Erase» на панели управления программы и по кнопке «Yes» в открывшемся окне для подтверждения очистки (см. Рис. 15).

Рис. 15. Выбор режима очистки памяти МКРис. 15. Выбор режима очистки памяти МК

Маленькое примечание: вначале откройте файл «прошивки», и только потом стирайте память МК. В ином случае очистка памяти МК не возможна!

Рис. 16. Выбор режима программирования МКРис. 16. Выбор режима программирования МК

Для загрузки выбранного файла «прошивки» в память МК щелкните по кнопке «Prog». В нижней части окна программы будет отображаться процесс загрузки файла. По завершению процесса программирования МК щелкните по кнопке «Готово» в открывшемся окне.

Если память МК не была полностью стерта, то на экране появится сообщение об ошибке (см. Рис. 17). Повторите процедуру стирания памяти МК по вышеуказанной методике.

Рис. 17. Сообщение об ошибке программирования МКРис. 17. Сообщение об ошибке программирования МК

Проверим правильность загрузки «прошивки» в память МК. Для этого щелкните по кнопке «Test» на панели управления программы.

Рис. 18. Выбор режима проверкиРис. 18. Выбор режима проверки

Если программа загружена в память МК правильно, то увидите сообщение: «Program – идентично». Если же имеются ошибки, то сообщение будет иным (см. Рис. 19).

Рис. 19. Сообщение об ошибке загрузки программыРис. 19. Сообщение об ошибке загрузки программы

В данном случае повторите все вышеописанные процедуры заново: стирание, выбор файла для загрузки в память МК и проверку правильности сохранения.
После этого необходимо сделать самую важную (и немного опасную) работу: настроить работу микроконтроллера путем изменения состояния так называемых «фузов» (от англ. «fuses» — «предохранители».) Это делается путем установки и снятия «галочек» в соответствующих полях программы. Будьте аккуратны! Если вы установите «галочки» не так, как это указано на рисунке, вам микроконтроллер «заблокируется» и вы не сможете его программировать этим простым программатором.
Начнем. Щелкните по значку «FUSE» на панели управления программы (см. Рис. 20).

Рис. 20. Выбор режима установки "фузов"Рис. 20. Выбор режима установки «фузов»

В открывшемся окне во всех трех разделах щелкните по кнопкам «Read». В некоторых пунктах «галочки» появятся, в некоторых — нет. После этого установите «галочки» так, как это показано на Рис. 21.
ОБЯЗАТЕЛЬНО проверьте правильность установки всех «галочек»!

Рис. 21. Установка режимов работы МКРис. 21. Установка режимов работы МК

После того, как вы проверили правильность настроек, щелкните по кнопкам «Write» во всех трех разделах. Для проверки сохранения во всех трех разделах щелкните по кнопкам «Read». Если настройки сохранились правильно, то в открытом окне не должно ничего меняться.
Примечание: в среднем разделе вначале установите «галочки» как показано в красном прямоугольнике. Если же после сборки прибора показания на индикаторе будут мерцать или часть символов в крайней левой позиции не будут отображаться, то повторите процедуру установки фузов, но в среднем разделе установите «галочки» так, как это показано в синем прямоугольнике. Эти фузы задают скорость работы микроконтроллера. При высокой скорости (показано в красном прямоугольнике) некоторые индикаторы не верно отображают символы, поэтому необходимо понизить скорость работы микроконтроллера.
Загрузка программы в память МК и его настройка завершены успешно. Отключите компьютер, после чего отключите питание от МК и отсоедините его от LPT-порта компьютера.
Так же советую добавить в ресивер еще одно простое устройство: маленький усилитель звуковой частоты с малогабаритным динамиком. Благодаря этому при правильно настройке антенны кроме сигнала встроенного звукового излучателя вы будете слышать звуковое сопровождение выбранного в данный момент канала. Это даст 100% гарантию правильности настройки спутниковой антенны на необходимый спутник.
Можно изготовить компактный усилитель звука на специализированной микросхеме LM-386: она дешевая и распространенная. Схема маломощного усилителя звука показана на Рис. 22.

Рис. 22. Схема маломощного усилителя звукаРис. 22. Схема маломощного усилителя звука

После сборки настройки усилителя не требуется. Достаточно подключить к нему питание 5 Вольт, и компактный динамик (автор статьи использовал динамик от неисправной детской игрушки). Так же можно призвать радиолюбительскую смекалку: вырезать из платы неисправного модема кусочек с усилителем и звуковым излучателем (см. Рис. 23).

Рис. 23. Использование усилителя из модемаРис. 23. Использование усилителя из модема

На Рис. 24 показаны точки для подключения платы измерителя. Обратите внимание: в модели ресивера «Golden Interstar-8001 PS» используется вариант СВЧ-приемника с горизонтальной установкой. Если вы будете использовать ресивер «Golden Interstar-8001» с вертикально установленным СВЧ приемником, то к выводам 8 и 9 придется подключаться снизу.

Рис. 24. Фотография платы ресивера с точками подключенияРис. 24. Фотография платы ресивера с точками подключения

И в заключение несколько примеров работы вышеописанных устройств:

  • на Рис. 25 показаны результаты измерения при настройке антенны с размером рефлектора 0.55 м на спутник «Eutelsat W4» (позиция 36°E, транспондер 12226, L, 27500);

    Ris_25Рис. 25. Результаты измерения при настройке антенны на «Eutelsat W4»

  • на Рис. 26 показаны результаты измерения при настройке антенны с размером рефлектора 0.85 м на спутник «Yamal-201» (позиция 90°E, транспондер 10570, V, 26470).

    Рис. 26. Результаты измерения при настройке антенны на "Yamal-201"Рис. 26. Результаты измерения при настройке антенны на «Yamal-201»

Примечание: Скачать прошивки для приборов можно с сайта автора статьи: www.pic-avr.narod.ru
Также их можно получить в письме, написав его по адресу:. В теме письма напишите слово «письмо» – это сделано для защиты от спама.
Автор: Александр Данилин

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Понравилось нас читать?


Рекомендуем посмотреть ещё:


Закрыть ... [X]

Спутниковая антенна своими руками. Часть 1. Конструкция Как рисовать муравья карандашом поэтапно

Сделай сам своими руками спутниковую антенну Солнечный концентратор для нагрева воды своими руками
Сделай сам своими руками спутниковую антенну Ловля интернетов в глухой деревне с помощью 3G антенны
Сделай сам своими руками спутниковую антенну Инструкция по перенастройке абонентских комплектов
Сделай сам своими руками спутниковую антенну Спутниковый интернет своими руками. Двухсторонний
Сделай сам своими руками спутниковую антенну Прибор для настройки спутниковых антенн на основе
Сделай сам своими руками спутниковую антенну СЕНСОРНАЯ КНИГА. СЕНСОРНАЯ КНИГА ДЛЯ ДЕТЕЙ своими
Сделай сам своими руками спутниковую антенну КАК СДЕЛАТЬ - Как настроить спутниковую антенну
Сделай сам своими руками спутниковую антенну Установка спутниковой антенны своими руками
Сделай сам своими руками спутниковую антенну Делаем спутниковый интернет своими руками