Filatov

Фактор шума затенённой антенны

Сегодня измерил фактический фактор шума затенённой антенны :



Антенна имеет диаметр апертуры 0.75м, но, так как почти четверть диаметра антенны затенено стеной, я оцениваю апертуру в 0.65м.
LNB  Inverto Black Eco с зявленным изготовителем Nf=0.3dB, но это лишь маркетинговый ход - фактический NfLNB > 0.7dB.

Измеренные на разных частотах значения фактора шума вы можете видеть на спектре:




Значения фактора шума варьируют от 1.14 до 2.51 дБ в области отсутствия сигнала ( в среднем 1.83 дБ) и от 1.3 до 2.6 дБ на пиках транспондеров (в среднем 1.95 дБ).
Высокое среднее значение фактора шума я поясняю,
во-первых, высокой шумовой температурой маленького зеркала;
во-вторых, попаданием в главный лепесток диаграммы направленности LNB (ДН) тепловых шумов от "тёплой" стены.

А большую вариацию фактора шума - наличием стоячей волны в кабеле снижения, которая из-за интерференции с сигналом промежуточной частоты,
который идёт от LNB к карте OMICOM,  может как увеличивать (при синфазном суммировании), так и уменьшать (при противофазном суммировании)
уровень шума.

Уровень сигнала транспондеров, которые я смотрю, имеет запас по локу порядка 6 дБ, что даёт достаточный "запас на погоду", а антенна занимает
минимум места на балконе и не затеняет ход лучей для поворотной антенны.

Filatov

Программа IQmonitor Pro

Программа IQmonitor Pro по сравнению со своими младшими версиями будет иметь расширенный интерфейс
с гибкими возможностями выбора и подбора параметров сканирования и селекции спутниковых сигналов.

Ниже приведены результаты испытания  IQmonitor Pro в режиме высокого разрешения:



Этот спектр получен с ранее рассчитанным для приёмной установки фактором шума  0.68дБ за 1525 сек. В автоматическом режиме найдено 54 транспондера
Затем в "ручном" режиме были отщёлканы все значимые пики на высокоразрешённом спектре:



Причём для пиков с "раздвоенной" вершиной, которые характерны для беаконов, двойной клик делался между ними, а не на вершине пика, как обычно.
Ниже вы видите выделение сверхузкополосного транспондера с SR=67кС/с при dF=1 МГц :



Для тестирования режим подавления  loop был отключён, поэтому при клике на частоте повтора (левая стрелочка)  результат точно соответствует истинной частоте транспондера (указано правой стрелочкой) :



После измерения фактора шума приёмной установки и изменения параметров регистрации высокоразрешённый (HR) спектр был получен в 1.4 раза быстрее:



Этот спектр был получен с измеренным фактором шума 0.89дБ за 1103 сек. Всего найдено 65 транспондеров, 51 из них залочен.
Результаты первых тестов меня порадовали.

Предыдущая версия программы -  Lite - облегчённая и ограниченная в возможностях версия IQmonitor для свободного распространения.
Если ей будет пользоваться ( и публиковать результаты ) многие любители спутникового приёма,
то я буду стараться совершенствовать эту программу и исправлять имеющиеся в ней баги.
Если нет —  IQmonitor  Lite станет последней свободно распространяемой программой из семейства  IQmonitor.
IQmonitor Pro — программа для опытных пользователей будет включать в себя всё предыдущие наработки и новые идеи,
Например, изучение источников и минимизация шумов приёмной установки.
Программа не будет в свободном обращении, а будет поставляться только тем пользователям, которые этого заслуживают,
с персональными ключами доступа и авторизации без права и возможности передачи программы третьим лицам.
Filatov

Сравнение фактора шума каналов А и В карты TBS-6983

Используя новую функцию программы IQmonitor для измерения фактора шума приёмной установки на выбранной частоте,
я измерил и сопоставил шумы каналов А и В карты TBS-6983 при подключении к ней одной и той же антенны 1.05м

Вначале измерения Nf[dB] для канала А :



Теперь то же самое, но при подключении антенны ко входу В карты TBS-6983 :



И сопоставление результирующих таблиц транспондеров:


Filatov

Тестирование TBS-6983 без сигнала с антенны

Демонтировав конденсатор С105 в канале В, я захотел сравнить работу каналов А и В.
Для этого мне нужно было перекоммутировать антенны между этими каналами.
А вот когда обе антенны были отключены от карты, сам Бог велел протестировать
карту TBS-6983 без сигнала с антенны по собственным шумам и электромагнитным
наводкам в диапазоне промежуточных частот 950 - 2150 МГц.

Вначале при "открытом" входе канала А был зарегистрирован RF спектр с шагом 1 МГц:



На спектре на фоне четырёх ступенчатой "пилы" программного регулятора усиления как  в нижнем, так и верхнем частотных поддиапазонах
выделяется область повышенного на 5 - 10 дБ уровня RF от 1115 до 11220 МГц и пики в районе 1850 МГц, которые связаны с излучением
сотовой связи.
Feed Report одного из таких сигналов показан на месте повтора RF спектра.
Обратите внимание на высокий SNR = 13.3дБ и высочайшее качество констелляции QPSK2 FEC 2/3 сигнала, на которой даже видно
различие треков между соседними и диагональными символами, периодическое отключение несущей и моменты её включения
через строгий сдвиг фаз черех Pi/8 (смотри над осью Fi на R/Fi констелляции).
Кроме определения параметров эфирных электромагнитных наводок было сделано множественное измерение шумового фактора
карты  TBS-6983 для разных промежуточных частот.
Хочу обратить ваше внимание, что там, где точки измерения находятся на частотах, для которых уровень RF ниже уровня "пилы" ПРУ,
значения Nf принимают фиксированные значения от 0 до 5.41 - 7.72дБ, что свидетельствует об искусственном, "математическом"
характере пилообразной кривой программной регулировки усиления (ПРУ).

Затем аналогичные измерения были проведены в канале В карты  TBS-6983 :





Область шумов и наводок, которые превышают уровень "пилы" ПРУ, расширилась до 1050 - 11260 МГц. Кроме того, стал наблюдаться
пик на частоте 1600МГц (который связан, видимо, с работой телефонного модема или "носимой" трубкой радиотелефона.
А вот уровень наводок сотовой связи на частотах около 1850 МГц стал примерно на 5дБ ниже.
Измерение Nf на "пиле" ПРУ подтвердило её искусственный характер ( 0 - 5.41 - 7.72 дБ).



Про приём реального сигнала и шумовые параметры каналов  А и В карты TBS-6983 будет написано позже.

Пока же сделаю промежуточный вывод -

карта TBS-6983 требует тщательного электромагнитного экранирования входных цепей

Filatov

Тепловой экран для TBS-6983

Как говорят на Руси: "Не было бы счастья, да несчастье помогло"...

Поломка компьютера - хороший повод сделать ревизию PCI Ex карты TBS-6983, которая стоит у меня в единственном свободном слоте
сразу же над мощной двухслотовой видеокартой. Видеокарта сильно греется и, несмотря на гидро-воздушную систему охлаждения,
нагревается сама и восходящим потоком воздуха нагревает и без того горячую TBS-6983. Причём настолько, что на её плате над
микросхемой тюнера палец трудно удержать более 30 сек, - а это свидетельствует о нагреве выше 65°С. По замерам температура
достигала 70 - 75°С !
Для решения проблемы карта TBS-6983  была извлечена из слота:



На фото голубым прямоугольником выделены входные цепи TBS-6983, на которые могут наводиться как внешние помехи, так и импульсные помехи
от рядом расположенного графического процессора. Ранее производители карты устанавливали над тюнером экран (показан затенённой областью),
но, так как он не перекрывал всю помехоопасную зону, от него отказались. Кроме того, экран перекрывал циркуляцию воздуха над чипом тюнера,
и он сильно саморазогревался.
Кроме того, помехи проникали под экран и через две полосковые линии подачи сигнала AGC с демодулятора STV0910A, причём для тюнера B
длина линии почти в два раза больше, чем для тюнера A.
Разработчик платы предусмотрел для блокировки этих помех конденсаторы С69 - С105 и С70 - С106, но экономный китайский производитель
конденсаторы С105 и С106 просто не установил, считая их излишеством, тем более, что интегрирующая цепочка при программной (как выяснилось
позже) регулировке усиления и выравнивания АЧХ, не нужна...
Когда я осуществлял тюнинг карты TBS-6983, то в канал В установил для эксперимента блокировочный конденсатр С105:



Как показала жизнь, работа ПРУ (программной регулировки усиления) была нарушена, а уровеннь шума в канале В возрос в несколько раз.
Ну что же, отрицательный результат в науке тоже результат, и сейчас, достав карту из компьютера, я удалил конденсатор С105:



Карту TBS-6983 я поставил на место, а между ней и видеокартой установил тепловой экран из пластины вспененного полипропилена (PP) между двумя слоями алюминиевой фольги пакета из-под молока.
Экран разместил между плат на высоте входных коаксиальных разъёмов TBS-6983 так, что воздушный промежуток между ней и экраном вдвое больше расстояния от экрана до видеокарты.
Напротив чипа STV6120 установил вентилятор так, чтобы 1/3 воздушного потока обдувала "пятачёк" установки чипа и плату TBS-6983 сверху, а 2/3 воздушного потока дули между экраном и платой
на STV6120 снизу, охлаждая его и  демодулятор STV0910A :



Благодаря китайской экономности чип STV6120 не подпаян к плате, как это предусматривал конструктор, из-за чего теплоотвод от него на плату ухудшен, но незалитое припоем отверстие
в плате позволило мне установить термопару прямо на металлическую подложку микросхемы (показано голубой стрелочкой) и достаточно точно замерить температуру кристалла при работе карты TBS-6983 :



В течении часа интенсивной работы компьютера тепрература оставалась на уровне 38°С, только очень редко повышаясь до 39°С.
Тепловой экран и вентилятор обеспечили комфортный режим работы тюнера, снизив его температуру почти на 30°.

Что дала установка теплового экрана для приёма спутникового сигнала ? - Покажу на примере приёма спутника Ямал в позиции 90°Е.
Слева приём до установки экрана, справа - после установки экрана и охлаждающего вентилятора. На спектрах вы видите
заметное невооружённым взглядом уменьшение уровня шума, а во многих точках - измеренное значение  Noise Factor (Nf, dB):





Нетрудно видеть, что фактор шума приёмной установки уменьшился (в дециБелах) в 3-4 раза !
Таблицы залоченных транспондеров приведены ниже:



Наглядно видно, что число залоченных транспондеров из 25 найденных увеличилось с 17 до 18, средний SNR возрос с 6,52дБ до 7,35дБ (на 0.83дБ),
а запас по локу возрос в среднем с 1,8 до 2дБ (на 0.2дБ).
Я считаю это хорошим результатом.
Что касается электромагнитного экранирования карты TBS-6983, то этот вопрос, при наличии к нему интереса, станет темой другой статьи.

Filatov

Мониторинг спутниковых сигналов с позиции 28°2 E ГСО

Блестящий эксперимент провёл мой друг stephan94 !

В течении суток он регистрировал спектры сигналов от группировки Астра в позиции 28°2 E геостационарной орбиты (ГСО).
Время регистрации указано в заголовке каждого спектра высокого разрешения
Отдаю должное его мастерству работы с программой IQmonitor и великолепному дизайну оформления результатов.
Умеет мой друг порадовать и удивить одновременно !
Я всегда знал, что спутники "болтает" на орбите, они описывают "восьмёрку" вокруг точки стояния на геостационарной орбите, но чтобы увидеть это так ясно и убедительно - это у меня впервые.
Приятно понимать, что этому способствуют высочайшая точность и стабильность высокоразрешённых спектров, которые позволяет получить программа IQmonitor

Ниже в хронологическом порядке приведены спектры вначале горизонтальной, а затем вертикальной поляризации.
Обратите внимание, что уровень сигнала отдельных транспондеров варьирует в пределах 0 - 10 дБ !!!




Теперь спектры вертикальной поляризации:




Оригинал сообщения stephan94 :
https://www.satellitescommunity.de/forum/index.php?thread/1565-iqmonitor-tool/&postID=41996#post41996
Filatov

IQmonitor Lite - уникальная программа поиска и анализа DVB сигналов

Программа IQmonitor Lite предназначена для поиска, регистрации и глубокого анализа спутниковых сигналов стандарта DVB-S2, а также его расширения DVB-S2x.

Программа IQmonitor Lite является самым быстрым и точным анализатором RF сигналов в диапазоне 250-2500МГц с помощью PCI карт, которых поддерживает StreamReader crazycat.

Эксклюзивные алгоритмы регистрации RF спектров позволяют получать качественные, с компенсацией нелинейности АЧХ всей приёмной установки и стоячих волн в кабеле снижения изображения спутниковых сигналов с размером (по оси частот) до 2500 пикселей.

В программе реализован принцип максимально возможной разрешенности спектров: измерение сигнала SNR для каждого пикселя графика спутникового спектра .
Это стало возможным благодаря измерению SNR сигнала по его констелляции даже на уровнях ниже порога блокировки.
Огромный объем вычислений за счет использования эксклюзивного алгоритма туннельного перехода из пространства данных в пространство решений привёл к разумному времени формирования спектра сигналов DVB-S2.
Разрешение спектров HR (High Resolution) достигает 0,2 МГц / пиксель (на измерение), в отличие от программы CrazyScan, в которой это значение ограничено полосой пропускания карты PCI  ~ 5 МГц, то есть в 25 раз хуже.
IQmonitor Lite позволяет вам изменять параметры BlindScan для достижения максимальной скорости или тщательности сканирования. Если вы запустите другую программу с такими же параметрами (например, CrazyScan),
то время сканирования все равно будет больше, а количество найденных транспондеров будет меньше.

Покажем преимущества IQmonitor Lite в сравнении с эталонной программой CrazyScan при одинаковом шаге по частоте 3МГц - Обычный спектр + слепое сканирование 27+522=549сек, найдено 25 транспондеров:



Простой  спектр IQmonitor Lite с  шагом = 3 МГц + слепое сканирование выполнено за 21+123 = 144сек, найдено 25 транспондеров.
Время получения обычного RF спектра с обнаружением 25 транспондеров заняло в 3.8 раз меньше времени, а SR всех транспондеров определены точнее :




Спектр высокой разрешённости (HR) с шагом измерения SNR 1.71 МГц получен за 404сек, найдено 26 транспондеров:

IQmonitor Lite не имеет себе равных при поиске низкоскоростных и близлежащих транспондеров. С её помощью можно регистрировать и изучать сверхузкополосные спутниковые сигналы, вплоть до маяков.
Вы можете увидеть, как спектр высокого разрешения (HR) спутникового сигнала выгодно отличается от нормального (RF) спектра (бледно-голубой график).
Программа IQmonitor Lite успешно, а главное точно определяет параметры транспондеров по данным IQ в «ручном» режиме поиска Feed Report:



Обратите внимание, что параметры транспондера 11430,5 V 13500kS/s FEC 8/9 16APSK определяются даже тогда, когда уровень сигнала на 9 дБ ниже порога блокировки!, а надежность прогноза составляет 88%.
Эта оценка была получена с использованием эксклюзивного параметра FER (Fatal modulation Error Rate) - уровень фатальных ошибок модуляции, который мы предложили и в других программах, естественно, отсутствует.
Программа IQmonitor Lite записывает транспортный поток заблокированного транспондера на диск, анализирует его с помощью внешнего парсера и одновременно транслирует его в сеть по протоколу UDP.
Поток можно анализировать внешними программами и просматривать на видеоплеерах:





IQmonitor Lite - идеальный инструмент для DX-эров и фидхантеров.

Программа IQmonitor Lite с инструкцией по инсталяции многотомного архива находится в свободном доступе по ссылке:

https://www.satellitescommunity.de/forum/index.php?thread/2005-iqmonitor-only-files/&postID=41741#post41741
Для установки программы достаточно распаковать архив в выбранную директорию, и если это директория программы IQmonitor_2, то все ваши настройки, включая калибровочную кривую, будут использованы автоматически.
Если каталог был пуст, вам нужно записать в программе свои координаты, диаметр апертуры антенны и тип LNB, а в ini-файл записать пути к парсерам и вьюверам.
Калибровочную кривую необходимо либо зарегистрировать, либо загрузить из файла rfs.
После закрытия программы все настройки будут сохранены в файле IQmonitor_Lite.INI.
Filatov

Самый широкий спектр

Самым широким спектром DVB-S2, который получен с помощью программы IQmonitor, остаётся полученный мною спектр шириной 5750 пикселей.
Для просмотра его в натуральную величину, сделайте на спектре правый клик, выберите "Открыть в новой вкладке", а потом кликните на лупе +



Filatov

IQmonitor 2407 в свободном доступе

Опубликована последняя версия программы IQmonitor - 2.4.0.7
В программе реализована концепция один пиксель - одно измерение SNR сигнала DVB-S2, которая обеспечивает спектры с разрешением до 2 кГц / пиксель.
Спектр может быть растянут на всю ширину рабочего стола, который может состоять из нескольких мониторов. Максимальная ширина спектра 7650 пикселей.
Здесь вы видите спектр высокого разрешения (HR), который получен на компьютере с тремя мониторами и имеет ширину 5760 пикселей с шагом по частоте 361кГц.
Для полноценного просмотра сделайте правый клик на изображении и откройте его в новой вкладкее. Потом нажмите на лупу +


Все функции сбора, записи и калибровки обычных радиочастотных спектров с шагом 1 МГц по частоте в полосе до 2500 МГц сохранены и улучшены.
Возможна одновременная работа (переключение между режимами) спектров RF и HR с отображением на одном планшете  в одном масштабе.

Доработаны все сервисные функции программы:
- получение динамического спектра в реальном времени;
- получение диаграммы направленности и измерение параметров антенны;
- точная автоматическая настройка на спутник по его сигналу.
Введена экспериментальная функция автоматического определения реального коэффициента шума приемной установки (от антенны и LNB до выхода АЦП используемой карты PCI).
Эта функция работает, если вы установите флажок TBS-6983, выберите ЛЮБОЙ номер из доступных карт и нажмите кнопку Start.
Примерно через минуту измерений и обработки их результатов появится информационное окно:


Сделайте снимок экрана, который затем опубликуете в теме IQmonitor, и откажитесь изменять значение шума установки или согласитесь - на ваше усмотрение.

Свободное скачивание программы IQmonitor - 2.4.0.7 доступно по ссылке: https://www.satellitescommunity.de/forum/index.php?thread/2005-iqmonitor-only-files/&postID=40909#post40909