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一群無線電愛好者在戶外用偶極天線接收10米段“木星電台”頻率

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一群無線電愛好者在戶外用偶極天線接收10米段“木星電台”頻率

木星系統蒙太奇 來源:NASA/噴氣推進實驗室

木星及其四顆行星大小的衛星(稱為伽利略衛星)于 1979 年 3 月上旬由航海者 1 号拍攝并組裝成這幅拼貼畫。它們不是按比例的,而是在它們的相對位置上。

在變暗的天空下,地球人正在收聽“木星電台”

文:KLCC | 布萊恩·布爾

曾經竊聽過這顆行星,木星嗎?上周末,一群無線電愛好者聚集在尤金的河濱球場,就是為了做到這一點。

空中業餘無線電俱樂部的大約十幾個成員聚集在草地上(確定避開鵝便便),設定一組稱為差分偶極天線的電纜和杆。在木星出現在昏暗的地平線上之前,他們設法組裝并重新調整接收天線系統。

什麼是偶極天線?

偶極天線(也稱為雙合天線或偶極天線)被定義為一種 RF(射頻)天線,由兩個導電元件(如杆或線)組成。偶極子是産生近似于基本電偶極子的輻射方向圖的天線種類中的任何一種。偶極天線是最簡單、使用最廣泛的天線類型。

“偶極子”表示“兩個極子”,是以偶極子天線由兩個相同的導電元件組成,例如杆或金屬線。金屬線的長度大約是工作頻率下自由空間中最大波長的一半。

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這條線或棒在中心被分開,兩段由絕緣體隔開,這些段稱為天線段。

這兩個天線部分在最靠近天線中心的一端連接配接到饋線或同軸電纜。請注意,波長是兩個連續的最大或最小點之間的距離。具有中心饋電點的基本偶極天線如下圖所示。

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帶中心饋電點的基本偶極天線

射頻 (RF) 電壓源應用于偶極天線兩段之間的中心。流經兩個導電元件的該電壓和電流産生無線電信号或電磁波以從天線向外輻射。

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布賴恩·布爾 攝

空中業餘無線電俱樂部成員設定偶極子陣列以接收木星的無線電噪聲。

“我們沒時間了,搞定就開始吧,”俄勒岡大學的科學技術教授和俱樂部的指導顧問迪恩沃爾頓說。

“木星是一個發射無線電的物體,是以我們正試圖接收木星的噪音,”他向我解釋道。在附近,另一名成員用手機檢視了恒星和行星。木星正好在地平線開始從暗橙色變深靛藍的地方對齊。

太陽系最大的行星發出所謂的十米段無線電信号,在地球上 5 億英裡外都能聽到。連接配接到沃爾頓筆記本電腦的小型收聽收音機在螢幕上呈現不同的頻率,包括可能是木星的頻率。

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(上圖左邊)Dean Walton 和 Scott Rosenfeld 指着筆記本電腦上的無線電頻率。(上圖右邊)頻率特寫,包括可能來自木星的中心頻帶;(下圖)木星環的馬賽克,1998

“我可以在電腦螢幕上看到一連串的波峰,某種無線電噪聲。像這樣寬泛的東西,可能像木星這樣的東西,”沃爾頓說。

随着木星在太陽後面滑行數周,這個廣泛接收的信号消失了。但沃爾頓和其他人表示,這需要時間來證明,對于今天的接收來說可能為時已晚。但是該團隊可以在 3 月下旬或 4 月再次嘗試,屆時木星已經從太陽後面繞回并再次朝向地球。

source:klcc.org

如何預測和解碼太空中的無線電信号,用啥工具?

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在對空間無線電信号的預測中,我們能用啥工具?文:Onno VK6FLAB

在過去的一段時間裡,我一直在嘗試各種解碼無線電信号的工具。對于其中一些工具是應對來自太空的信号。太空中的裝置一直在移動,這意味着您想聽到的東西并不總是在範圍之内。

舉個栗子:

國際空間站(ISS)的典型軌道為90分鐘。一天有幾次通行過境。這意味着它在我的電台的接收範圍内。它可能非常接近地平線,隻能看到幾秒鐘,或者可能直接在頭頂并可見10分鐘。如果它以特定頻率發送APRS,則可以使用multimon-ng之類的東西對其進行解碼。如果正在傳輸慢速掃描電視SSTV,則qsstv可以進行解碼。我已經做到了,我必須說,很高興看到逐行顯示的圖檔。

美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)在極地軌道上擁有一列衛星,持續時間約102分鐘,并且至少每12個小時在頭頂上方。您可以使用noaa-apt之類的東西來解碼來自各種氣象衛星的圖像,或者使用python腳本,我将在某個時候進行讨論。

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22美元的RTL-SDR與Raspberry Pi配對,用作ADS-B接收器/饋線。

越來越多的具有遙測功能的立方衛星發射。它們在各種軌道上運作,您可以嘗試從每個可見的軌道接收資料。

跟蹤衛星位置和過境時間是很多人的全職工作。作為業餘無線電愛好者,我很樂意請專家告訴我這顆衛星飄在哪裡,以及何時有可能能夠從我的收發信機上接收無線電信号。

之前我曾提到過傳遞名為gpredict的工具,該工具為我完成了繁重的工作。它顯示了世界地圖,并顯示了在我的位置可見的圖像以及何時可能發生特定衛星的下一次信号采集。它與網際網路連結以下載下傳最新的軌道資訊。它還具有控制旋轉器以指向天線的能力,而不是我擁有的天線,并且它可以更新無線電的發射和接收頻率,以補償随着衛星越過頭頂而改變觀測到的頻率的多普勒效應。所有這些都與圖形使用者界面一起使用,也就是說,您有一個正在檢視的螢幕并且可以單擊。

在運作gpredict的同時,您可以同時為要接收的信号啟動适當的解碼工具。如果您有足夠強大的計算機,則可以一起運作多個解碼工具。您将擁有用于控制無線電和天線,解碼APRS,SSTV,NOAA的單獨視窗,如果您想使用WSPR進行日出和日落傳播測試,還可以運作WSJT-X或您正在使用的任何其他解碼器有興趣。

這樣做有一些含義,除了需要足夠大的螢幕,需要大量計算能力和耗電之外,來自無線電的信号将同時饋送到所有解碼器,并且即使您知道這樣做毫無用處,它們中的一部分也會嘗試對信号進行解碼。如果您不知道正在聽什麼,那很好,但是即使在軟體不知道的情況下,大多數時候您也可以确切知道它的含義。

手動啟動和退出解碼器是一種選擇,但是如果下一次ISS通過是在淩晨3點,該怎麼辦?

除了計算需求外,到目前為止,這對于像我的Yaesu FT-857d這樣的标準模拟無線電也可以正常工作。唯一的限制是您一次隻能接收一個電台。

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如果将模拟電台替換為RTL-SDR加密狗,則可以記錄和解碼彼此之間約2.4 MHz内的同步電台。

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RTL-SDR Blog V3是改進的RTL-SDR軟體狗。它包括TCXO,SMA端口,軟體可切換偏置三通,内置HF直接采樣子產品,鋁制外殼,改進的ESD保護,通過散熱墊的冷卻以及許多其他設計改進等功能。該套件帶有多功能的偶極天線。它可以用作地面信号的标準垂直偶極子,也可以水準安裝在V偶極子配置中,用于NOAA / Meteor LEO氣象衛星。通過包括兩個安裝解決方案的窗戶,也可以很容易地通過窗戶将其安裝在室外,以獲得最佳的接收效果。

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另一種選擇是使用ADALM-PLUTO,并且隻要電台之間的距離在20 MHz之内,就可以記錄和解碼它們的信号。如果您不熟悉Pluto,那麼它實際上是一台計算機,接收器和發射器,都裝在一個小盒子裡,大小相當于一副卡的大小。

這就是它變得有趣的地方。

ADALM-PLUTO沒有螢幕或鍵盤,但它是一台計算機。它運作Linux,您可以在其上運作解碼器。我已經使用稱為dump1090的工具對ADS-B信号進行了處理。您可以在我的GitHub頁面上找到它。

解碼來自太空的信号的關鍵之一是無需計算機螢幕即可預測何時發生衛星通過的能力。感謝John,KD2BD和其他人編寫的指令行工具“ predict”,我現在已經找到了實作該目标的方法。我的工作還不夠進行示範,但是我有一個Docker容器可以自行建構和運作預測,并使用一個小的bash腳本告訴我ISS何時處于開銷狀态。您還将在GitHub上找到它。

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