smart bias tee что это
Smart bias tee что это
Отправка любых изделий в
тот же день по всему миру!
Новый каталог на 264 страницы!
Присылайте свой запрос сегодня!
Обслуживание клиентов и техническая
поддержка в Швеции
The Largest Selection of RF & Microwave Products Available for Same Day Shipping
Pasternack в России,
Казахстане и Украине
Устройства bias tee (называемые также bias T) от Pasternack представляют
собой пассивные коаксиальные компоненты, используемые главным образом
для инжекции постоянного тока или напряжения в радиочастотные цепи.
Устройства Bias Tee предназначены для ввода постоянного тока в РЧ-цепь, при
этом вводимая постоянная составляющая не оказывает влияния на РЧ-сигнал,
подаваемый по основному тракту передачи. Ассортимент изделий bias tee компании
Pasternack используется в тех вариантах применения, в которых для питания усилителей
в антеннах или в каких-либо других радиочастотных цепях требуется подача мощности постоянного тока. Элемент “tee” (название английской буквы t) в названии устройства отражает форму трех портов, которые, как правило, расположены в форме буквы T.
50-омные устройства bias tee или bias T компании Pasternack оснащаются двумя разными типами соединителей смещения – соединитель с паяными выводами и соединитель SMA-типа (розетка). Другие конфигурации соединителей, используемые для устройств bias tee, включают в себя соединители 2,4 мм, 2,92 мм, 3,5 мм, N-типа и SMA. Максимальное номинальное напряжение устройств bias tee Pasternack составляет от 24 до 100 В. Максимальная величина постоянного тока устройств bias tee составляет от 200 мА до 7000 мА (миллиампер). Многие устройства bias tee от Pasternack соответствуют требованиям директив RoHS и REACH.
Предприятие Pasternack, сертифицированное в соответствии требованиями ISO 9001:2008, осуществляет поставку со склада любых компонентов bias tee / bias T в день поступления заказа. Компания Pasternack Enterprises предлагает широчайший ассортимент РЧ- и СВЧ-компонентов. Квалифицированный доброжелательный персонал службы технической поддержки и обслуживания заказчиков всегда готов помочь нашим клиентам. (sales@pasternack.com, techsupport@pasternack.com, телефоны: 866-727-8376 (США и Канада) или +1-949-261-1920 (международный номер).
По вопросам технической поддержки и приобретения в России обращайтесь в
«Вилком Ходинг» по тел.: +(7) 495 961 34 43.
СОДЕРЖАНИЕ
Дизайн
Тройники смещения предназначены для работы в диапазоне частот сигнала. Реактивные сопротивления выбираются таким образом, чтобы оказывать минимальное влияние на самой низкой частоте.
Заявление
Строительство
Есть несколько конструкций тройников с диагональю.
Конкретная конструкция
Конденсатор
В какой-то момент из центрального проводника вырезается небольшой кусочек, поэтому образуется конденсатор и блокируются низкие частоты. Преимущество такого конденсатора в том, что он почти невидим для высоких частот. Чтобы снизить частоту до 1 МГц, необходимо увеличить емкость. Такой диэлектрик, как NPO, увеличивает емкость в 65 раз. Толщина конденсатора должна быть минимальной, чтобы не приводить к электрическому пробою диэлектрика. Это означает, что в электрическом поле отсутствуют пики, а это означает гладкие электроды с закругленными краями и диэлектрик, выступающий между электродами (конструкция дверной ручки). Можно использовать стопку конденсаторов, но каждому конденсатору необходим доступ к поверхности внутреннего проводника, потому что, если он спрятан за другим конденсатором, высокие частоты его не увидят, потому что электрическому полю требуется много времени, чтобы пройти через него. диэлектрик с высокой диэлектрической проницаемостью
Катушка
Небольшая катушка из тонкой проволоки с воздушным сердечником или сердечником из MnFeZn соединяет внутренний проводник на одной из сторон конденсатора с портом во внешнем проводнике, ведущим вниз T. Частоты выше 1 ГГц попадают в катушку сбоку. и приложить одинаковое электрическое поле ко всей катушке. Следовательно, в катушке не возбуждаются никакие высшие моды. Из-за индуктивности катушки почти нет утечки тока от центрального проводника к порту. Частоты от 1 МГц до 1 ГГц действительно просачиваются в этот порт, поэтому есть вторая катушка с конусообразным сердечником за пределами внешнего проводника, но внутри корпуса, чтобы избежать помех другим компонентам. Этот конус действует как трансформатор конической линии передачи. Он начинается с высокого импеданса, поэтому большая часть мощности будет отражаться, но остальная часть будет перемещаться по катушке, и есть некоторая утечка в низкочастотный порт.
Колебания
Любые колебания в конденсаторе, катушке или составной LC-цепи подавляются диэлектриком и сердечником. Также небольшая катушка должна иметь сопротивление около 10 Ом для дальнейшего гашения колебаний и предотвращения пульсаций в передаваемом спектре.
Земля слушает. Принимаем и декодируем сигналы спутников Inmarsat и Iridium
Содержание статьи
Прием диапазона L-Band не является для радиолюбителей чем-то кардинально новым. Но раньше это было непросто. Нужно было рассчитать и сделать антенну, спаять малошумящий усилитель (потому что сигналы со спутника очень слабы), потом настроить все это. К тому же приборы для этого занятия стоят немалых денег.
Сейчас все стало гораздо проще и дешевле: можно уложиться в 100 долларов за антенну вместе с приемником. Что касается самих спутников, то мы рассмотрим две системы: Iridium и Inmarsat. Они интересны тем, что это действующие системы связи и можно «вживую» посмотреть, как они работают. Более того, для этих систем есть программные декодеры, которые можно запустить, изучить исходники на GitHub.
Железо
Комплект для приема спутниковых сигналов состоит из трех основных компонентов: приемника, антенны и малошумящего усилителя (LNA, Low Noise Amplifier).
Приемник
Начнем с приемника. Есть три основных варианта.
Вариант 1 — RTL-SDR V3
Это уже классика жанра, один из лучших и проверенных недорогих приемников на базе известного RTL-SDR. Приемник обеспечивает работу на частотах до 1,7 ГГц и ширину полосы обзора 2 МГц. Цена приемника около 30 долларов вместе с антенной и мини-штативом (он тоже в хозяйстве пригодится).
Xakep #250. Погружение в AD
Важно взять именно оригинальную модель: на AliExpress есть более дешевые клоны, но, во-первых, их качество не гарантируется, во-вторых, в приемнике обязательно должна быть возможность подавать питание на антенный вход (bias tee), иначе ничего не заработает.
Вариант 2: Nooelec NESDR SMArTee v2
Этот приемник примерно сопоставим по характеристикам с предыдущим, он имеет неотключаемый bias tee, и для приема спутников это может быть удобно. Желательно выбрать именно вторую версию, потому что у первой меньше максимальный отдаваемый ток (250 мА против 100). Это важно: некоторые LNA (например, Nooelec SAWbird) потребляют порядка 180 мА.
Есть и другая модель Nooelec NESDR SMArt, без Tee в названии, она не подойдет.
Вариант 3 — SDRplay RSPduo
Это более качественный приемник, который обеспечивает ширину полосы приема до 8 МГц, что гораздо удобнее для поиска сигналов. Сам АЦП также имеет большую разрядность (12 бит вместо 8), что лучше для приема слабых сигналов.
У RSPduo несколько антенных входов, и он может принимать сигналы от 2 кГц до 2 ГГц. Цена его, впрочем, уже около 250 долларов.
Антенна
Антенны бывают разные, для наших целей лучше всего подходят патч-антенны и параболические антенны. Среди самодельных антенн популярны спиральные: их довольно легко смастерить в домашних условиях. Некоторые используют переделанную антенну от GPS, из которой удаляют полосовой фильтр. В общем, вариантов много. Из того, что можно просто взять и купить без «доработки напильником», можно порекомендовать комплект RTL-SDR Active L-Band 1525–1637 Patch Antenna Set.
RTL-SDR Patch Antenna
Это уже готовая антенна со встроенным усилителем, для начала работы достаточно подключить ее к приемнику и активировать в настройках bias tee, чтобы на антенну было подано питание. Цена антенны — 35 долларов.
Хорошие результаты дает параболическая антенна для Wi-Fi, но она довольно громоздкая.
Направленная параболическая антенна
Хоть эта антенна по документации предназначена для диапазона 2,4 ГГц, но и на 1,7 ГГц она работает хорошо. В ней нет встроенного LNA, его придется докупить отдельно.
Выбор для начинающего любителя спутникового приема довольно прост: приемник RTL-SDR V3 за 30 долларов и RTL-SDR Patch Antenna за 35 долларов. Подключаем все это к ПК и можем принимать радиосигналы. Все обойдется в 65 долларов. Еще за пять баксов можно прикупить удлинитель SMA и трехметровый кабель USB: они пригодятся, если антенна и приемник расположены далеко от компьютера.
А если тебе захочется принимать более слабые сигналы, сетап можно проапгрейдить и поставить антенну побольше, тут предела совершенству нет.
Я все тестировал на таком вот комплекте.
Антенна + SDR-приемник
На этом мы закончим с железом и перейдем к софту. Я не буду рассказывать, как подключить RTL-SDR к компьютеру и как установить SDR# с плагинами, статей про это было достаточно, в том числе писали и в «Хакере» («Делаем первые шаги с RTL-SDR»).
Для приема Inmarsat нужно будет установить Virtual Audio Cable, чтобы можно было передавать звук из SDR# в программу-декодер. Для декодирования Iridium мы будем использовать Ubuntu из Windows 10.
Общая информация
Какие сигналы мы вообще собираемся принимать?
Inmarsat — это британская компания, которая использует группировку из тринадцати геостационарных спутников, расположенных на орбите 35 786 км. Спутники геостационарные, то есть они вращаются синхронно с Землей. Для приема их сигнала знать точное время пролета не нужно: они всегда на одном месте относительно поверхности Земли (в отличие от спутников NOAA).
Компания Inmarsat предоставляет разные сервисы передачи данных, текстовых сообщений, телефонии. Это актуально там, где нет «обычного» покрытия, — в авиации, на флоте. Подробнее можно посмотреть на официальном сайте. Часть данных шифруется, часть передается в открытом виде.
Как видишь, зоной приема охвачена фактически вся поверхность Земли. Однако геостационарные спутники расположены над экватором, и на самых северных широтах прием может быть затруднен.
Американская компания Iridium использует другой подход: 66 спутников летают на низкой орбите — 781 км над поверхностью Земли, количество спутников рассчитано так, чтобы в любой момент над каждой точкой было как минимум три спутника.
Чем больше уровень сигнала со спутника, тем лучше связь в северных широтах, зато и стоимость обслуживания спутниковой группировки, вероятно, выше. Как и Inmarsat, Iridium предоставляет сервисы передачи данных, сообщений и голоса.
На этом мы закончим с теорией и перейдем к практике: посмотрим, какие декодеры доступны для обеих систем.
WARNING
Обе системы связи действующие и используются в том числе и в России. Так что статью УК РФ 138 «Нарушение тайны переписки, телефонных переговоров, почтовых, телеграфных или иных сообщений» никто не отменял. Принимать и анализировать какие-либо радиосигналы не запрещено, но публикация или хранение декодированных сообщений может преследоваться по закону. Также из юридических соображений я не буду писать здесь конкретные значения частот, хотя, в общем-то, это не секрет и находится в интернете за пять минут.
Прием сигналов Inmarsat
Как ты помнишь, спутники компании Inmarsat геостационарные. Поэтому первым делом ищем направление на спутник, для чего можно воспользоваться сайтом dishpointer.com. Выбираем свое местоположение, находим один из спутников Inmarsat и получаем угол и высоту спутника, куда нужно будет направить антенну.
Пример скриншота DishPointer
Я пробовал разные программы для Android, но не подошла ни одна из них — некоторые обвешаны рекламой, во многих есть только спутники для ТВ, но нет поддержки Inmarsat. В итоге сайт DishPointer оказался самым удобным решением. Кстати, для приема желательно открытое небо: если спутник закрыт домами, то сигнала может не быть.
Теперь можно запускать софт. Частоты несложно найти самостоятельно. Если все было сделано правильно, то, когда ты направишь антенну в небо, ты увидишь на экране SDR# сигналы спутников.
Scytale-C
Для начала мы рассмотрим плагин для SDR#, который создал человек с ником Scytalec. Scytale-C позволяет декодировать сообщения, которые были переданы через спутники Inmarsat. Программа состоит из двух частей: самого плагина, который устанавливается в SDR#, и отдельного декодера QuickUI.
Плагин Scytale-C должен быть активен и при правильной настройке будет показывать статус Locked и фазовое созвездие BPSK.
Прием сигналов в SDR#
Теперь запускаем Quick-UI, программа может показывать как содержимое пакетов в JSON, так и декодированные сообщения.
Декодирование сообщений в Quick-UI
JAERO
Вторая полезная программа — JAERO. Она ориентирована на прием сообщений ACARS (Aircraft Communications Addressing and Reporting System), которые предназначены для воздушных судов и передаются через спутники Inmarsat.
JAERO работает через Virtual Audio Cable, так что в настройках SDR# нужно будет указать соответствующее устройство для вывода звука. Для приема сообщений нужно выбрать сигнал в JAERO, при нормальном декодировании должно появиться фазовое созвездие QPSK, как показано на рисунке.
Декодирование сообщений в JAERO
JAERO позволяет декодировать разные сигналы, не только текстовые, но и голосовые. Желающие могут изучить возможности программы самостоятельно.
На этом мы закончим с Inmarsat и перейдем к приему сигналов Iridium.
Прием сигналов Iridium
Прием Iridium — немного более мудреная тема, формат самих сигналов гораздо сложнее. Спутники Iridium передают сигналы в виде коротких пакетов на различных частотах, для наглядности можно показать скриншот приемника SDRplay с шириной полосы 4 МГц.
Сложность приема Iridium для большинства пользователей состоит в том, что декодер gr-iridium можно скомпилировать только в Linux. Мы воспользуемся тем, что в Windows 10 штатно можно установить Ubuntu из Microsoft Store. Сам декодер работает из командной строки, так что перед его запуском целесообразно посмотреть спектр с помощью SDR# и запомнить частоту, на которой видно больше всего сигналов.
Другая сложность: ширина полосы спектра, в которой передаются сигналы Iridium, превышает 2 МГц, предоставляемые RTL-SDR. Так что часть пакетов мы неизбежно пропустим. В идеале нам нужен более широкополосный приемник, например SDRplay или HackRF. Но мы все же посмотрим, как это работает с RTL-SDR.
Для этого нужно совершить несколько действий.
1. Запустим Ubuntu, скомпилируем и установим нужные компоненты. Декодер Iridium состоит из двух отдельных компонентов — gr-iridium и iridium-toolkit. Инструкция по компиляции и установке есть на странице GitHub.
3. Создадим в Ubuntu файл rtl_tcp.conf в папке gr-iridium/examples со следующим содержанием.
4. Запустим запись пакетов командой
Число записанных пакетов (помеченных как ok ) должно расти, как показано на скриншоте.
Запись с помощью iridium-extractor
Если надписи ok не появляются и на экране одни нули, то дальше идти бесполезно, надо разбираться, что не так. Чаще всего проблема в том, что ты не активировал bias tee, а без него антенна работать не будет, или выбрал неверную частоту.
Данные готовы. Для примера можно извлечь координаты пролетающих спутников с помощью команды
Результат обработки записи, впрочем, довольно сильно зависит от везения — обширный трафик со спутников бывает не всегда.
Кстати, интересно посмотреть сигналы Iridium самостоятельно, без помощи декодера. Как показывает просмотр записи в программе Signals Analyzer, данные передаются в виде коротких сигналов (burst) длиной около 9 мс.
Форма сигнала Iridium
Форма сигнала указывает на фазовую модуляцию. На картинке заметны два вида сигналов, занимающих разную ширину спектра. Анализ на фазовой плоскости показывает, что скорость передачи широкого сигнала составляет 240 бит/с, это дает объем данных одного пакета примерно 2 Кбайт. Узкополосный сигнал имеет скорость в десять раз меньше, но передаются они чаще.
Вид сигнала на фазовой плоскости в программе Signals Analyzer
В завершение
На этом мы закончим краткое знакомство с приемом спутниковых сигналов. Разумеется, это далеко не все интересное, что может быть принято из космоса. Например, весьма любопытен прием с метеоспутников изображений высокого разрешения (HRPT, high-resolution picture transmission).
Для ознакомления можешь посмотреть подробный туториал по приему американских метеоспутников GOES. К сожалению, в Европе эти спутники практически не видны и находятся за горизонтом.
На мой взгляд, тема спутникового приема довольно мало изучена: одни хорошо умеют паять антенны и усилители, но мало разбираются в цифровом анализе сигналов, и наоборот — программисты не очень любят паять. Но в последнее время появились готовые и недорогие решения, которые работают из коробки, так что тема, надеюсь, получит развитие — может, в том числе и благодаря читателям «Хакера».
Доставка товаров из США
Главная трудность шопинга в интернет-магазинах Соединенных Штатов — оплата и пересылка. Языковой барьер, сложности с конвертацией валют, таможенные затруднения — все это препятствует комфортным покупкам за рубежом, что приводит к неприятным сюрпризам в виде огромных тарифов на пересылку и разочарованию в связи с долгой доставкой из США. Справиться со всеми проблемами разом поможет наш сервис. Shopotam организует выкуп товаров и их пересылку в Россию с 2010 года. На сегодняшний день сервис доставляет заказы из любых американских интернет-магазинов. Даже из тех, которые нацелены на внутренний рынок и не высылают товары покупателям из других стран.
Задача посредника Шопотам — организовать выкуп и последующую доставку товаров из Америки. Это особенно актуально, если вы собираетесь приобрести лот на аукционе как можно дешевле. Наши специалисты знают, как сэкономить на аукционных торгах. Просто сообщите ссылку на нужную вам вещь, а мы примем участие в торгах и приобретем ее по подходящей для вас стоимости.
Доставка из США — не единственная наша миссия. Сегодня наш сервис сотрудничает с тысячами магазинами из 200 стран, где вы так же беспрепятственно можете выбирать товары без ограничений. Для этого скопируйте URL изделия и вставьте его в поле «заказ по ссылке». Не забудьте указать важные характеристики приобретаемых вещей в соответствующих полях. Если все сделано правильно, то сотрудники Шопотам сразу же приступят к работе: выкупят нужную товарную позицию и организуют ее доставку из Америки. Одновременно будут решаться сопутствующие вопросы: перевод и конвертация валют, обсуждение с продавцом нюансов заказа, заполнение таможенных документов и прочие трудности, возникающие при зарубежном онлайн-шопинге. Отныне благодаря Shopotam обеспечить доставку товаров из США можно будет быстро, недорого и с комфортом! Все вопросы решаются дистанционно через личный кабинет на сайте посредника. Теперь вам не придется отказываться от покупки только потому, что продавец не сотрудничает с международными перевозчиками, из-за чего доставка из Америки в Россию ранее была невозможной.
Сколько стоит доставка из США в Россию
Стоимость доставки из США в Россию зависит от составляющих этой услуги. В расчет берется расстояние пересылки, размеры отправления и выбранный тарифный план. Чтобы хотя бы примерно представлять, какие будут транспортные расходы, воспользуйтесь калькулятором, указав данные параметры. На выбор покупателей предоставляется два тарифа: «Базовый» и «Беззаботный». Первый включает только самые необходимые опции, без которых доставка товаров из США невозможна. Комиссия при этом минимальна — отличный выбор, если вы хотите как можно больше сэкономить. Подключив «Беззаботный» план, вы бесплатно получите множество дополнительных услуг, с которыми шопинг в Соединенных Штатах станет еще более приятным и безопасным. Например, вы сможете защитить свои отправления, проверить их перед отправкой, а также получить несколько изображений содержимого посылок.
Оплачивая доставку из Америки в Россию, учтите, что за комиссию сервиса придется заплатить отдельно. Она начисляется за выкуп, обработку и оформление заказов. Как правило, ее размер составляет определенный процент от стоимости вещей. Но если вы заказываете в одном магазине несколько изделий, то вы неплохо сэкономите, так как комиссия за каждый следующий товар будет ниже. Всем клиентам Шопотам за потраченные на комиссию сервиса средства начисляются бонусы, которыми потом можно расплатиться за услуги посредника при очередной покупке. За счет этого доставка товаров из Америки станет еще более доступной! Чем чаще вы покупаете в Штатах, тем больше получаете бонусов и экономите на покупках.
Доставка из США в Россию будет еще дешевле, если пользоваться различными промокодами и участвовать в акциях сервиса. Следите за новостями в соответствующем разделе, где нередко появляются сведения о возможности снизить расходы на пересылку. Почаще заходите на сайт, чтобы не пропустить выгодные спецпредложения для зарубежных покупок, или оформите подписку на рассылку новостей!
Записки программиста
Bias tee: теория и пример использования
Bias tee — это схема, позволяющая объединять / разделять постоянный и переменный ток. Схема является частным случаем диплексера. Ранее мы использовали bias tee при приеме спутников Inmarsat для питания активной антенны. В этой статье мы разберемся, как работает bias tee, а также решим с его помощью несложную, но вполне практическую задачу.
Fun fact! В русском языке «bias tee» переводят, как «инжектор постоянного тока», «токовый инжектор», «инжектор питания», просто «инжектор» или как-то так. Перевод не самый точный, ведь схема может работать как инжектором (injector), так и снимателем / изымателем (withdrawer).
Теория описана во многих источниках, не исключая Википедии. В двух словах, схема следующая:
Конденсаторы C1 и C2 пропускают переменный ток, но блокируют постоянный. Катушки L1 и L2 — напротив, пропускают постоянный ток и блокируют переменный. Таким образом, мы объединяем ВЧ сигнал от источника V1 и постоянный ток от V2, передаем их через линию T1, а затем разделяем обратно. ВЧ сигнал идет на R1, а постоянный ток питает нагрузку R2.
Важно! Будьте внимательны при использовании данной схемы вместе со схемой защиты от статики. Убедитесь, что вы не закоротили источник питания. Проверьте, что антенна не отрезана конденсатором от дросселя для стекания статики.
Чтобы все работало, на интересующих частотах реактивное сопротивление C1 и C2 должны быть во много раз меньше волнового сопротивления линии 50 Ом, а у L1 и L2 — наоборот, во много раз больше. Номиналы на приведенной схеме рассчитаны на частоты 1.8-30 МГц:
Ради эксперимента было решено сделать антенный коммутатор, управляемый удаленно по коаксиальному кабелю. L1 и L2 были намотаны эмалированной проволокой диаметром 0.9 мм на ферритовых кольцах FT114-43. Для получения требуемой индуктивности достаточно 22 витка. В качестве C1 и C2 использованы пленочные конденсаторы на 1000 В. Корпуса спроектированы в OpenSCAD и напечатаны на 3D-принтере пластиком PETG. Подписи были сделаны маркиратором Brady.
Так компоненты разместились в корпусе управляющего устройства:
А это — внутренности самого коммутатора:
Здесь использовано реле JQC-3FF-S-Z на 10 А 250 В, переключаемое напряжением 5 В. Параллельно обмотке поставлен диод 1N4007. Также применен линейный регулятор LM7805. Регулятор совершенно необходим, поскольку через дроссель или мимо него может протекать ВЧ сигнал с размахом до 2.5 В. Это наихудший случай для частоты 28 МГц и мощности 100 Вт. Также регулятор позволяет не беспокоиться по поводу падения напряжения в линии. Нужно сказать, что LM7805 уменьшает размах ВЧ сигнала не так уж сильно, до 1.5 В. Этого достаточно в нашей задаче. Но в общем случае может понадобится несколько последовательных регуляторов и/или серьезный, полноценный диплексер.
Коммутатор был проверен на разных радиолюбительских диапазонах при работе в телеграфе с мощностью 100 Вт. Каких-либо дефектов вроде перегревания компонентов или нестабильного срабатывания реле выявить не удалось. Устройство влияет на КСВ, но незначительно. В целом, получился неплохой коммутатор.
Исходники 3D-моделей и файлы STL вы найдете в этом архиве. А доводилось ли вам применять bias tee в своих проектах? Если да, то как вы его использовали?