UA9FAD — Практика использования Beam rotator controller VK5DJ

Практика использования Beam rotator controller VK5DJ.
При освоении СВЧ-диапазонов радиолюбитель сталкивается с проблемой точной
установки антенны – ведь лепесток параболической антенны сужается пропорционально
частоте. На сайте VHFDX.ru в теме Прецизионная поворотка своими руками этой
проблеме посвящено обсуждение на 22 страницах. Изучив и подытожив материал группа
пемских энтузиастов приняла решение остановить выбор на конструкции VK5DJ.
Аргументы: наличие технической документации, проработанность различных вариантов,
возможность трекинга Луны и Солнца без подключенного компьютера (полезно на
выезде, когда ресурс ноутбука загружен другими приложениями), успешная эксплуатация
трекера такими авторитетами как VK3UM, опыт эксплуатации в России UA9YLU,
сравнительно недефицитные детали и доступность 12 bit магнитных энкодеров AS5045,
обеспечивающих точность 0.1 градуса.
На сайте автора более чем достаточно информации: Джон отдал много времени и сил для
своего проекта – разработано множество вариантов, проект совершенствовался и менялся
сайт. Легко запутаться в этом море информации; возможно, поэтому многих отпугивает
эта конструкция. Ниже можно видеть основные схемы и узлы в «пермском» варианте.
Схема пульта управления
Shack unit – блок управления с четырёхстрочным индикатором WinStar WH4004A-YYHCT, который позволяет наблюдать необходимую информацию в процессе работы,
выполнен в металлическом (дюралевом) корпусе. Печатная плата переработана UA9FA –
удалена микросхема MAX232, т.к. не планируется использовать соединительный кабель
более 30м и помех меньше, часы разведены непосредственно на плате, не задействован
порт управления тормозом электродвигателя, но возможность использовать его оставлена.
UA9FA развёл плату на одностороннем стеклотекстолите для простоты изготовления.
Монтаж комбинированный – присутсвуют ЧИП и обычные детали. Часы отсутствуют на
принципиальной схеме, но присутствуют на печатной плате.
Плата пульта
Соединительный кабель – сетевой четырехпарный экранированный категории CAT5CAT6 с разъемами DB9.
Энкодеры самодельные – азимутальный сделан из потенциометра СП-1, для элевации
инклинометр гравитационного типа по идее UN7GK , но без демпфирующих магнитов
http://forum.vhfdx.ru/povorotnye-ustroystva/precizionnaya-povorotka-svoimi-rukami/242/
Схема контроллера Азимут - Элевация
Плата контроллера Азимут - Элевация
Плата энкодера as50-45
Вид
Монтаж внутри
Первое настоящее испытание трекера провели на выезде в Полевом дне..
В качестве поворотного устройства использовали переделанный редуктор МПК.
Переделка свелась к замене электродвигателя – установлен подходящий по размеру с
дополнительным редуктором. В результате скорость на валу снизилась с одного оборота в
минуту до одного оборота в пятнадцать минут при полном напряжении и одного оборота
в тридцать минут при пониженном напряжении. При пониженной скорости вращения
становится возможным установить в меню точность трекинга 0.3 градуса. Дальнейшее
увеличение точности (максимально до 0.1 градуса) приводит к возникновению
автоколебаний. Необходимо дальнейшее снижение скорости. Автор работал над этой
проблемой (видимо по мере появления более точных энкодеров), в версии 9.51
использовался порт RB0 с ключом для включения тормоза двигателя (при наличии
двигателя с тормозом). В версиях 12 для регулировки скорости электродвигателя имеется
возможность использования ШИМ-контроллера. В дальнейших его планах использование
управления двигателем по шине I2C.
Еще одна проблема для достижения высокой точности – люфты редуктора. Так наш
редуктор с планетарной передачей имеет люфт около 3-5 градусов, что неприемлемо даже
для диапазона 5.7 гГц с тарелкой 90см, имеющей ширину диаграммы 4 градуса. А тарелка
24 гГц имела ширину диаграммы 1.6 градуса.
Полевой день 2015г.
Об этой проблеме говорил на прошлой конференции Анатолий UA4HTS, она обсуждается
на соответствующих радиолюбительских форумах. Безлюфтовые редукторы
малодоступны и дороги, поэтому часто применяется торсион – натяжка редуктора в одну
сторону. Сила натяжения должна быть достаточной, чтобы справляться с ветром, поэтому
редуктор должен иметь запас мощности. Наш переделанный МПК обеспечивал усилие
несколько десятков кг/м – в полевом варианте мы соорудили торсион из эластичного
резинового кольца, которое одевают на газовый баллон при транспортировке. Этот
резиновый торсион прекрасно справлялся с задачей при ветре 3-5 м/сек. Для более
сильного ветра приготовлено второе кольцо, которое не потребовалось.
Было очень приятно, когда сориентировав антенну на R4YM (5,7 гГц) по расчетному
азимуту услышали желанный сигнал и попытки более точной ориентации приводили
лишь к ослаблению сигнала.
Следует заметить, что основное назначение трекера – работа через Луну. Для работы в
соревнованиях надо иметь возможность менять скорость (желательно автоматически) в
десять – двадцать раз. Надеюсь это будет решено в будущем.