【火腿专题】他在自家后院建了个接收深空卫星信号的天线系统
2020年6月N2QG的X波段业余DSN电台
它来自外太空
由Adam Zeloof KD2MRG撰写的《收听深空网络》描述了业余无线电爱好者David Prutchi N2QG的工作。
业余无线电爱好者们喜欢突破设备界限。可能会通过在2m频段上4公里外与本地人通联，然后在20m频段上160公里外与某人交谈。
不久，他们可能会发现自己在160m频段上与19312公里外的同伴聊天。一些喜欢冒险的人返回2m，并尝试通过从月球上反弹信号来进行长距离对话，等待信号传播772485公里再返回地球。
然而，有些业余无线电爱好者在聆听15127833.6公里以外的航天器发出的信号时又迈出了几步。
这正是David Prutchi去年开始建立可收听深空网络（DSN）系统时打算做的事情。DSN是NASA的全球天线系统，旨在中继往返于远离地球的航天器的信号。该系统与从地球发射多年的无生命的深空卫星探测器进行通讯联络，包括旅行者1号和2号，朱诺号和火星侦察轨道器。由于飞行器正在远距离传输弱信号（旅行者1号距离我们140亿英里！），所以地面天线需要十分巨大。DSN的三个国际设施中的每一个都容纳着数个巨大的碟形天线，这些碟形天线旨在捕获来自大气层之外的这些耳语，但是，David能够在他的后院接收信号。
他拥有令人惊叹的X波段天线阵列，大量馈电线和一些跟踪软件，因此设法通过DSN收听了少数航天器返回的信号。他于2020年5月听到了第一返回信号来自Bepi-Colombo深空探测器，此后他还在不断改进天线设备。接下来，他希望找到朱诺号，并对接收到的信号进行解码，以查看从太空传回的数据。
我们之前曾见过一小群爱好者听过DSN，但是David的出色表现应该为任何有兴趣进行星际监听的人提供一个绝佳的起点。
作者：David Prutchi
自2019年夏季以来，我一直在研究用于接收来自深空宇宙飞船的信号的系统，我和KC2TDS制造了X波段圆极化馈电和下变频器，并在MUD 2019进行了测试。
X波段圆极化馈电和下变频器
我的第一个真实DSN X波段接收发生在2020年5月。我能够接收和跟踪Bepi-Colombo深空探测器，当时距地球1520万公里。
Yaesu G-5500 az/el旋转器
信号是由安装在Yaesu G-5500 az/el旋转器操控的1.2m f/d=0.6偏移量碟形天线上的KC2TDS构建的馈源接收的。
N2QG下变频器
我使用了直接连接到探头的Kuhne LNA-8000B低噪声放大器，并将放大后的信号发送到安装在吊杆上的N2QG下变频器（LO = 8GHz）。
下变频信号（400 – 450 MHz）是使用AOR AR-5000接收的。接收机的IF中频由SDR-14采样并与SpectraVue一起显示。使用PstRotator的DSN功能跟踪探头。
我从M0EYT（来自uhf-satcom.com）购买了压缩管消偏器和超级Kumar标量环。
KC2TDS用水刀切割的铜盘将其端接，并添加了一个探头，他用VNA对其进行了仔细调谐，以在8.4至8.45GHz DSN频带中获得小于20dB的回波损耗。我将此馈源安装在3.5m的碟形天线上，并能够接收Mars Express，MRO和OSIRIS-ReX。
尽管仔细调整了馈源，但我仍无法将系统安装在3.5m的碟形天线上，无法产生期望的信号电平。我怀疑表面精度是罪魁祸首，因为3.5m碟形天线在1296 MHz时表现良好，但在8.45 GHz时g / t却不存在。我可以在1.2m的碟形天线上接收到Bepi-Colombo的声音，大约12 dB，而在3.5m的碟形天线上接收到16dB。但是，M0EYT在他的2.4m主碟形天线上以30dB左右的频率接收到它。在7月，我致力于降低下变频器的SNR，从而改善了一些信号，但绝对不如我希望从3.5m碟形天线接收到的信号多。
当月底，我将X波段馈源和下变频器返回到1.2m偏置天线，因为我需要3.5m碟形天线参加由PI9CAM在荷兰Dwingeloo无线电天文台主办的EME SSTV月球登陆派对。
希望阿联酋航空火星飞行计划（EMM），火星2020毅力和天文一号都在那段时间发射升空，我已经用1.2m的碟形天线追踪了它们。
追踪朱诺号深空探测器仍然遥不可及，因此我正在考虑下一步以改进系统。我认为这是总结我到目前为止的经验并讨论未来的宏伟计划的好时机，以防它对刚开始使用业余DSN的其他人有所帮助。
source:
1. hackaday.com
2. prutchi.com
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