Спутниковый конвертер своими руками

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 18.09.2024

Скажу сразу, что ориентироваться в схемотехнике СВЧ-диапазона достаточно сложно, особенно если это около десятка гигагерц.

Спутниковая головка устанавливается на приёмной спутниковой антенне и предназначена для преобразования принимаемых сигналов, а именно - для понижения спектра частот, линейного переноса его в более низкочастотную область. Необходимость такого преобразования возникает из-за того, что частоты, на которых работают спутники слишком высоки, чтобы передавать их по кабелю. Частоты порядка десятка гигагерц можно передавать по волноводу, но это очень неудобно. Как вы представляете себе квартиру с проведёнными трубами диаметром порядка 20мм?. Устанавливать ресиверы непосредственно на антенне - дело также неприемлемое и немного утопическое по самым разным причинам. На заре появления спутникового оборудования, особенно цифрового, стоимость комплекта была не по карману большинству жителей нашего региона.

Итак, спутниковая головка, или конвертер, решает проблему передачи полезного сигнала к спутниковому приёмнику. Для вещания ТВ-программ со спутника используется 2 диапазона. C-диапазон - это полоса частот от 3.4 до 4.2ГГц. Ku-диапазон - это полоса частот от 10.7 до 12.75ГГц. Ku-диапазон слишком широк, поэтому он разбит на 2 поддиапазона: нижний (10.7-11.7ГГц) и верхний (11.7-12.75ГГц). Конвертер Ku-диапазона имеет в своём составе два гетеродина для работы с обоими поддиапазонами. Как правило для верхнего поддиапазона используется гетеродин с частотой 10.6ГГц, а для нижнего - 9.75ГГц. Такие конвертеры называются универсальными. Рассмотрим работу типового универсального конвертера подробнее.

Структурная схема конвертера Ku-диапазона:

Диаметр волновода подобран таким образом, чтобы волны нужной длины могли в нём распространяться без потерь. В конце волновода конвертера расположены 2 взаимноперпендикулярных зонда. Зонд представляет собой четвертьволновый штырь и работает как обычная антенна. Длина штыря составляет примерно 7.5мм. Один зонд принимает волны с вертикальной поляризацией, второй - с горизонтальной. Электрические сигналы с зондов подаются на раздельные усилительные каскады, собранные на малошумящих транзисторах. Как правило, это полевые транзисторы, которые в основном определяют шумовые характеристики всего конвертера. В одно и тоже время работает только один входной транзистор, который выбирается управляющим контроллером при помощи подачи напряжения смещения. Этот же контроллер управляет поддиапазонами, подавая питание первому или второму гетеродину. Верхний поддиапазон включается при подаче по линии питания непрерывного пилот-тона 22кГц амплитудой около 0.6В. Нужная поляризация включается в зависимости от величины питающего напряжения, за чем также следит контроллер, для чего в его составе имеется источник о клубника го напряжения.

Сигнал с первого каскада усиления подаётся на буферный усилительный каскад, с выхода которого сигнал подаётся на смеситель. На смеситель также заводится сигнал гетеродина. В результате нелинейных процессов в смесителе на выходе последнего возникает 2 спектра частот: суммарный и разностный. Суммарный спектр имеет очень большую частоту и фактически не имеет право на существование, а вот разностный спектр поступает на уилитель ПЧ, где ещё дополнительно усиливается, в том числе и для компенсации потерь на длинном фидере. При работе в нижнем поддиапазоне происходит преобразование по закону Fout=Fin-9.75ГГц = 950-1950МГц. При работе в верхнем поддиапазоне используется формула Fout=Fin-10.6ГГц = 1100-2150МГц. Диапазон частот 950-2150МГц вполне пригоден для передачи по коаксиальному кабелю на расстояния до 50м и даже более. Используется для этого кабель с фторопластовым пористым диэлектриком, так как этот материал имеет хорошие показатели в области таких частот. Использовать можно и обычный коаксиальный кабель с полиэтиленовым диэлектриком (для эфирного ТВ), но при небольших длинах и хорошем сигнале с запасом.

Попробуем разобрать какой-нибудь экземпляр современного универсального конвертера. В руки попался конвертер с маркировкой Lumax LX-LST40. Параметры конвертера типовые. Обратите внимание на коэффициент шума, здесь он составляет 0.3дБ. О шуме поговорим ниже.

Внешний вид головки:

После нехитрых механических операций конвертер был освобождён от пластмассового кожуха. Крышка на облучателе снимается потяжелее, поэтому её трогать не стали.

Внешний вид головки без кожуха:

Цельный алюминиевый корпус закрыт крышкой, которая тщательно загерметизирована каким-то веществом, которое напоминает очень тягучую и эласттичную резину.

Герметизация крышки конвертера:

Удаляется этот герметик крайне сложно, очень уж он пристал к металлу. После частичного удаления под герметиком обнаружилось 4 винта под шестигранник, которые и надо отвернуть. Под двумя неосвобождёнными пятнами герметика в середине крышки находятся регулировочные винты в объёмных резонаторах, при помощи которых можно подстроить частоты гетеродинов.

После удаления герметика:

Винты-саморезы вкручены прямо в металлическое основание конвертера и очень плохо поддаются выкручиванию. Мне пришлось высверлить их дрелью, так как отвёртка гнулась, а винты стояли на месте.

Крышка конвертера:

Рёбра на крышке примыкают к печатной плате, деля её на определённые сегменты. Чёрная губка на крышке находится над смесителем и является токопроводящей (тестером менее 10кОм). А вот и сама печатная плата.

Печатная плата в конвертере:

К основанию корпуса через отверстия в плате приклеены две фарфорообразных чашки. Они являются частью объёмного резонатора гетеродина. Слева расположен гетеродин на нижний поддиапазон, справа - на верхний. Рядом с этими резонаторами находятся биполярные транзисторы с маркировкой "T79" типа 2SC5508 производства NEC, и никаких там диодов Ганна. Слева сверху виден обыкновенный линейный стабилизатор на 8В. Вот обидно, сколько же энергии питания идёт просто на нагрев этого стабилизатора, особенно при работе на горизонтальной поляризации, когда питание составляет 17-18В. Получается, что больше половины. Но это типовое решение, никто ставить импульсный преобразователь сюда не будет. Слева видны два полевых транзистора в круглых корпусах с маркировкой "L" типа NE4210S01-T1 (NEC). Это входные транзисторы. Зонды подключены прямо к затворам этих транзисторов. Верхний транзистор - для горизонтального зонда. Типовой коэффициент шума таких транзисторов по паспорту составляет 0.5дБ, максимум - 0.7дБ. И спрашивается, где же заявленные 0.3дБ? Многие наверное замечали, что коэффициент шума на новых появляющихся в продаже головках постоянно падает, а вот разницы реальной не чувствуется. Уменьшить коэффициент шума не позволяют технологические ограничения при изготовлении транзисторов. Примерно в середине платы виднеется еще один полевой транзистор с маркировкой "V75" типа NE3503M04 (NEC) с шумом от 0.55 до 0.75дБ. Этот транзистор стоит между входными каскадами и смесителем и также не позволяет реализовать заявленные 0.3дБ. Смеситель находится справа внизу. Компонент, на котором он реализован, имеет маркировку FBNU4. Что он из себя представляет, мне не удалось выяснить. Ну а слева снизу мы видим управляющий контроллер производства Zetex с маркировкой ZNBG3113. Контроллер следит за напряжением питания и управляет поляризацией, поддиапазонами, имеет на борту преобразователь отрицательного напряжения для смещения переходов полевых транзисторов с каналом N-типа. Компания Zetex выпускает и другие подобные контроллеры для различных спутниковых головок (для твинов, например). Контроллер является аналоговым решением. F-разъём имеет подключение к плате по центру справа.

Печатная плата универсального конвертера:

Печатная плата имеет множество переходных отверстий. Ответственные участки покрыты антикоррозийным материалом с хорошей проводимостью.

Вид печатной платы с обратной стороны:

Упрощённая принципиальная электрическая схема конвертера Lumax LX-LST40

Для примера сравните плату другого конвертера того же производителя Lumax, модель LM-40S. По фото видно, что плата конвертера мало отличается от предыдущей, не считая расположения компонентов. Типовые узлы конвертера такие же, параметры деталей и конвертера в целом мало отличаются.

Lumax LM-40S

Мой телевизор: Philips 32PFL7685H/12, Samsung CK-5341 ZR

Мой ресивер: Openbox S6 pro+,Openbox s2 mini, Openbox X-820 CI,SkyStar HD2

Мои спутники: 4°W,4.8°E,9°E,13°E(0.95 тарель) + 31.5°E,36°E,53°E(0.95 тарель) + 75°E(0.95 тарель) + 85.2°E(0.95 тарель) + 90°E(0.95 тарель) + IPTV

Давно это было когда еще задумывались над созданием самодельной спутниковой антенны. Сейчас приобрести спутниковую тарелку не составит труда. Они почти на каждом шагу.

Но все же офсетные антенны очень большого размера, больше 2 метра, и теперь очень сложно найти или приобрести, так как цена окажется непосильной. Несколько лет назад у меня была идея как бы создать спутниковую тарелку самому. Да можно было склепать плоскую, на кольцах Френеля, но она мне напросто не нравилась.

Давным-давно спутниковые антенные зеркала делали из алебастра и цемента.

Да — ветер таким антеннам точно не был страшен. Но сами понимаете — такая самодельная спутниковая антенна и технология ее производства не для нашего времени.

Некоторые умельцы позже делали простую 0,6 м. в диаметре из эпоксидной смолы и фольги, или с помощью монтажной пены, при этом в конце описания своей работы, указывали, что устанавливать такие антенны желательно подальше от человеческих глаз — что бы не смеялись.

А хитрые китайцы просто клепают прямофокусные антенны малых размеров вместе с кастрюлями и тазиками из жести на приспособленном токарном станке.

Конечно же всегда есть одаренные люди, настоящие специалисты, которые делают по истине хорошие вещи. Некоторые делали прямофокусы, а кое-ко и офсет. Мне в сети встречались снимки офсетной спутниковой антенны около 3 м. в диаметре. Без восторга на такое смотреть просто нельзя. Это как бы эксклюзивная вещь.

Особое внимание заслуживают самодельные спутниковые антенны из жести. Бывают и оригинальные решения.

Если вы все таки решили делать спутниковую антенну самому вам могут пригодится некоторые материалы из архива

Расчет спутниковых антенн инструкции скачать

23 комментария к записи “Самодельная спутниковая антенна. Как самому сделать спутниковую тарелку”

Я зделал с крышки большой кастрюли,ничего подгибать ненда все почти готово только добавил вынос под головку(конвектор)и принимает Амос и астра4а4,8 на 49-53 процета

Спутниковая антенна своими руками замечательно можно сделать из чего угодно главное правильно сфокусировать на конверторе.

….в далекие-далекие времена, когда Чубайс издевался над космонавтикой и отключал электричество на центрах управления космическими объектами а программа \\морской старт \\ только-только начиналась,стукнула мне мысель, что неплохо б сделать тарель метров так 5! сказано-сделано! на листе стали 4мм была рассчитана и отчерчена образующая для фокуса 2.5 м,по нему подварены уголки 32мм , на них выгнуты образующие лепестков с укосами из 15 мм стальных труб, в центрирующие концы вставлены шпильки на 4 мм,взят диск от колеса камаза и просверлено в нем 28 отверстий д14 мм , шпильки в отверстия-получили паука.. обтягиваем оцинковкой от воздуховодов ,соблюдая кривизну по краю….. и получается…получается тарель1 все работало прекрасно , особенно в С диапазонеВсе ,что хотел видеть-от горизонта на востоке до горизонта на западе- виделось все!Все что делают люди- можно повторить! было б желание!

прекрасный рассказ но было бы очень интересно взлянуть на фото такой самоделки. Если у вас осталось выложите пожалуста в групе вк например или где нибуть в интернете типа радикал а ссылку дайте мне по форме обратной связи или в коментах если получится если конечно есть возможность или антенна еще сохранилась

Да еще три тарелки магазинных установлено.Просто интересней самому зделать тарелки из разных материалов.Бетон тоже интересный материал.

У меня случилась катастрофа – пропал сигнал на телевизоре, который оказался главным мотиватором для жены во время глажки белья. Не знаю, как это работает, но именно он помогал ей отключаться от монотонности процесса.

Телевизор берет сигнал с приставки от Триколор, которая подключена к тарелке с конвертером Circular Single SLWI-51E.

Как раз ночью прошла первая в этом году гроза, и я не питал ложных иллюзий, но не смог устоять перед соблазном разобрать очередное устройство.

Поломка

Общие симптомы были следующие – приставка выдавала изображение, но показывала полное отсутствие сигнала.

Как я решил проверить конвертер

Чтобы окончательно исключить проблемы с самой приставкой (цифровой спутниковый приемник GS 8304), я свозил её в магазин спутникового оборудования, который был недалеко от меня.

Может оно и так, но в данном случае я отмахнулся от всех предложений поменять своё барахло на новое с огромной скидкой, а попросил лишь проверить его на стенде.

Продавец еще несколько минут пытался меня переубедить, даже позвал в помощь специалиста по установке, но, наблюдая моё скучное лицо, поскучнел сам и согласился.

Подключили приставку к антенне и она сразу поймала сигнал. Мне отказались продавать конвертер, сославшись, что их нет в наличии. На нет и суда нет. Я выяснил то, что хотел и можно было приступать к разборке уже точно неисправного конвертера.

Снятие

Конвертер подключен к приставке кабелем, который откручивается и вынимается без особых проблем.

Чтобы кончик кабеля плотнее сидел в гнезде, установщики его часто загибают, что может помешать выниманию.

Аккуратно пошатываем. Тянем на себя и всё у вас получится.

Этот узел бывает источником проблем при пропаже сигнала. Например, сходящий с крыши снег может ударить по обледеневшему кабелю и вырвать его из гнезда или ухудшить контакт. Но в данном случае мне так не повезло.

Далее откручиваем два болта, которые крепят сам конвертер к штанге зеркала тарелки.

И именно здесь обычно заканчивается ремонт в таких случаях. Так как эти конвертеры стоят довольно дешево, то их просто меняют на новые, а не лезут внутрь.

Но у нас цель немного другая, поэтому достаем плоскую отвертку, и не очень аккуратно отщелкиваем защелки по периметру пластикового кожуха.

Разборка

Вынимаем металлическое тело конвертера. Оно состоит из чашеобразного облучателя на трубке, на который обычно надета белая пластиковая крышка.

Трубка – это волновод в который выводятся электроды из электронного блока. Электронный блок имеет крышку, которая обычно посажена на герметик и плотно закручена болтиками с нестандартным шлицом.

Сами винтики часто смазаны фиксатором резьбы и очень неохотно выкручиваются.

Еще на корпусе электронного блока имеется регулировочный винт, которым мы можем настроить частоту гетеродина при надобности. Он крупнее и для разборки его откручивать не надо.

Открутил 4 болта битой TORX T8H. Подрезал герметик ножом и вскрыл корпус.

Под крышкой мы видим плату на чипе ZXNB4204.

Белая шайба – это и есть гетеродин, около которого написана его частота (10,75 Ghz).

Выкрутив из отверстия, куда вставляется кабель, шайбу с резьбой, можно увидеть выход контакта на кабель и осмотреть его на наличие повреждений.

Винт регулировки гетеродина откручивается битой TORX T10H.

Вынув плату из корпуса, мы увидим электрод, который выводится в волновод. Больше ничего там интересного нет, а сам волновод и облучатель пустые.

Раньше вандалы энтузиасты разбирали подобные конвертеры старого образца в поисках позолоты. Сейчас в таких конвертерах только копеечные китайские микросхемки.

Мой конвертер, к сожалению, совсем мертвый и у меня нет желания его оживлять. Убедившись в том, что сейчас внутри конвертера совсем всё по-другому выглядит, но понятна общая схема, собрал свой конвертер обратно и отложил в ящик на выброс.

Как починил

А проблему с неработающим телевизором я решил самым неинтересным способом – снял похожий по характеристикам конвертер с давно неиспользуемой антенны тещи. Его модель Circular Single LNBP GSLF-51E. Он чуть повыше по децибелам – 0,3 dB.

Чем выше децибелы, тем хуже прием, но это только в теории и не всегда соотносится с практикой. Также его форма немного отличается от снятого, но крепления те же самые.

И даже с настройкой потом ничего мудрить не пришлось. У тещи был тот же Триколор, с такой же по размеру и конструкции антенной.

После установки телевизор сразу поймал весь набор причитающихся каналов и работает без проблем уже несколько недель.

Простой житейский вывод

Конечно, любое оборудование рано или поздно устаревает, но принципы действия отдельных его компонентов часто остаются теми же еще долгие годы.

Вывод и совет по итогам этого разбора я могу дать такой – не выбрасывайте конвертеры с неиспользуемых тарелок. Они могут еще пригодиться и уберегут от расходов на замену всего комплекта.

Внимание! Перед тем как создавать тему на форуме, воспользуйтесь поиском! Пользователь создавший тему, которая уже была, будет немедленно забанен! Читайте правила названия тем. Пользователи создавшие тему с непонятными заголовками, к примеру: "Помогите, Схема, Резистор, Хелп и т.п." также будут заблокированны навсегда. Пользователь создавший тему не по разделу форума будет немедленно забанен! Уважайте форум, и вас также будут уважать!

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

QUOTE (radiofan @ Sep 4 2009, 01:36 PM)

Слева стоит чип на 6 выводов маркировка FBLX4.Даташит не нашел.Думаю это смеситель,возле него отверствие-это выход пч.

Это не смеситель. Это MMIC - усилитель широкополосный. Реально пара транзисторов внутри стоит. Гиг до 3-х усиливает, около 20 дБ усиление. Я год назад тоже пытался даташит найти - не удалось.. Так и лежат, дожидаются своего часа.. Про транзисторы с маркировкой L с год назад кто-то упоминал. Полевики. Если на схему глянешь, у них истоки на "земле", поэтому с микросхемки в затворы смещение вдувается отрицательное (типа АРУ).

Транзисторы с маркировкой L это 2SK1689 -полевик си5вольт,рабочая частота 12ггц,шумы 1.5дб на 12ггц,ток стока 70мА.Всего за пять у.е. неплохое приобретение.Маркировку smd нашел у Туруты.

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

нтв+
круговая
в смысле идёт сразу без деполяризационной пластины

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Похожая схема.Кто-нибудь подскажите-что это за 2 керамические круглые детали возле гетеродинов,в моем конверторе они тоже были.Они приклеены на корпус и никуда не подключены.Хотелось бы знать для общего развития.Я думаю это конденсаторы для подстройки частоты гетеродинов.Насколько я помню,корпус я выбросил,в них вворачивались подстроечные винты,расположенные на корпусе.Но могу ошибаться.

Ммики C3K и C3J последовательно включены, есть во многих головках, стоят по выходу в кабель. Более 38дБ усиления в паре дают на 1500. Лично выпаивал и проверял.
upc3224tb C3K
upc3223tb C3J

А на 24гГц конверторы доставаемы? Для какого-нибудь "Оскара-40" или другого спутника. Так, чтоб на Промаксе сдвинутый спектр гайцовского радара посмотреть.

Две керамические круглые детали - это диэлектрические резонаторы из специальной керамики. Они задают частоты гетеродинов - примерно 9,5 и 10,5 ГГц. С частотами могу ошибаться, поправьте.

Ещё они стоят в камере образованной силуминовым экраном и частоты подстраиваются винтами с мелкой резьбой.

2R сборка из 2диодов шотки,предназначена для работы в смесителе на частоте 10-14ггц.HSMS-8102.Не плохая вещица для гетеродинного приемника или конвертора.

Присоединённое изображение

Читайте также: