DATV sur QO100  avec un cuiseur solaire ? Retour d’expérience

F5NVE, Patrick Baraër, Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser.

Ayant décidé en début d’année de m’équiper DATV sur QO100, après avoir consulté la littérature sur le sujet et recueilli les conseils, retour d’expérience et encouragements de mon Ami Hubert F5LCT qui s’est dévoué pour « essuyer les plâtres », j’ai approvisionné l’ensemble du matériel décrit dans l’article de F1TE ¹. Cet ensemble permet de disposer d’une solution complète et homogène dont un des avantages les non moins précieux est de pouvoir déporter l’ensemble du matériel au plus près de l’antenne grâce à la liaison Ethernet, sans contrainte sur la distance séparant celle-ci du shack.

L’intégration en boîtier n’a pas posé de problèmes particuliers.

il nous a apparu important d’effectuer des mesures préalables sur table des puissances délivrées par le Pluto (clone chinois ²), du 1^er ampli suiveur (module chinois également³) puis de l’ampli final d’origine SGlabs⁴ afin de maîtriser les bilans d’ensemble.

Ainsi, on constate que le Pluto sort au maximum -6,8 dBm ( 0,2mW)

C’est amplement suffisant pour attaquer un 1^er étage d’amplification que l’on limitera par précaution à une vingtaine de dB (dans mon cas l’ampli de 30dB est suivi d’un atténuateur de 10dB) de façon à disposer en sortie d’un maximum de 13dbm (20mw) à la consigne maximale.

Dans ces conditions, l’ampli sort environ 18W pour une consommation de 1,6A , avec une bonne marge vis à vis du seuil de puissance admissible en entrée préconisé par SGlabs.

Malheureusement, les premiers essais d’émission se sont soldés par un échec, le Pluto présentant un signal très dégradé en mode horloge externe⁵ , alors que celui-ci était propre en horloge interne.

Ici encore, je remercie Lucien qui, après investigation, a rapidement localisé le problème au niveau du driver de la clock externe, hors service, et l’a changé.

Les essais ont été menés avec une antenne offset de 80 cm de diamètre équipée d’une LNB Bulleye qui me donnait jusqu’alors toute satisfaction pour faire de la réception avec un Minitiouner-S.

Pour des raisons de commodité (parfaite adaptation sur la LNB) l’antenne d’émission 2,4GHz choisie a été une helice Ice-Cone V2 achetée chez Nolle-Engineering ⁶

Suffisante en bande étroite, la dimension de l’antenne s’est révélée à l’usage trop faible pour envisager, tant en émission qu’en réception, de poursuivre des expérimentations DATV avec le niveau de puissance dont je disposais.

Les paraboles du commerce de grand diamètre étant rares et chères, l’idée, suggérée par F1TE, a été d’utiliser, en l’adaptant à mon besoin, un cuiseur solaire tel qu’on les trouve sur internet⁷ pour une centaine d’euros.

Celui que j’ai récupéré à un diamètre de 1,5m, de construction de qualité très moyenne ( traces de rouille, soudure approximatives, tôle peinte recouverte d’un film réfléchissant qu’il faudra bien entendu ôter).

Malgré tout, la présence de cette surface réfléchissante m’a été d’une grande utilité pour déterminer le foyer . Ceci dans la mesure ou aucune formule trouvée dans la littérature ne m’a donné de résultat satisfaisant, sans que je puisse y trouver une explication rationnelle.

Il m’a été relativement facile en revanche de caractériser la distance focale à l’aide d’une cible en carton léger, en prenant malgré tout d’extrêmes précautions car la chaleur à la focale est telle que la cible prend feu en 1 à 2 secondes si l’antenne est pointée face au soleil.

Il m’a été cependant possible d’estimer sur plusieurs essais que le diamètre de la tache à la focale est de l’ordre du cm, ce qui témoigne d’une géométrie correcte de l’ensemble.

Pour mon antenne, la distance focale mesurée est de 0,56cm. Elle correspond à un f/D de 0,38, valeur conforme à celle publiée dans un article de KA1GT⁸

Sur cette base, la construction des bracons a été simple, à partir de tubes alu de 10mm de diamètre afin d’assurer une rigidité suffisante.

Le support de LNB a été réalisé à partir d’une platine de siphon de cour⁹ , pièce en PVC très rigide présentant des dimensions parfaitement adaptées à mon projet, tant pour le maintien de la LNB ( emboiture de 40mm) que pour la reprise des bracons (diamètre 120) . 

Celle-ci doit être tout d’abord sciée sur la hauteur pour se séparer de la face supérieure carrée, puis à nouveau découpée en 2 parties sur l’autre axe pour constituer au final deux ‘demi coques’ parfaitement rigides que l’on referme ( supports collés) après insertion du LNB (low noise block-converter).

L’antenne Ice-Cone s’adapte ensuite parfaitement sur l’ensemble.

Le support de l’antenne, à l’origine un trépied, ne convient pas à notre utilisation. Je l’ai confectionné à partir de celui récupéré sur une antenne offset et d’une plaque de contreplaqué marine fixée sur la couronne arrière de l’antenne .

Compte tenu des masses et inerties mises en jeu, un vérin (tige filetée) contribue au réglage et au soutien de l’ensemble, facilitant grandement la stabilité du pointage de l’antenne, relativement critique eu égard au faible angle d’ouverture.

L’ensemble en place a été finalement généreusement revêtu de peinture antirouille en prévision de l’hiver.

Toutes choses égales par ailleurs, puisqu’il reprenait a la fois la même LNB en réception et la même antenne hélice en émission , le gain avec cette nouvelle antenne a été immédiatement très significatif : là ou j’étais péniblement capable d’émettre (et de recevoir sur mon minitiouner) une mire en 125kS/s avec mon antenne offset de 80cm, ma nouvelle antenne m’a permis d’émettre et de me recevoir avec le même débit avec un gain amélioré de 3,5dB.

Ce gain m’a permis d’envisager d’établir des liaisons montantes/descendantes avec des débits plus élevés, la limite étant 333 kS/s et une réception encore imparfaite.

Malgré tout, ce gain reste inférieur à ce que j’aurais pu espérer, puisqu’une augmentation du diamètre de parabole de 87,5 % aurait du, du moins en théorie, conduire un gain de l’ordre de 5,5dB

Plusieurs paramètres peuvent ici intervenir, le principal venant à l’esprit étant l’éclairement de l’antenne par l’antenne hélice qui pourrait être inadapté au cas d’une prime focus . Pour le vérifier, Lucien F1TE , m’a prêté une antenne POTY de sa fabrication afin de faire des essais, pariant par avance sur une amélioration des résultats, compte tenu de son expérience sur le sujet.

L’adaptation de la POTY à mon support n’a pas été simple.. Elle a nécessité une modification permettant de maintenir l’ensemble malgré la réduction de diamètre de 40 à 22 mm, mais aussi de reculer le positionnement de l’entrée du guide 10Ghz afin de le faire coïncider avec la focale, faute de quoi les mesures n’auraient pas été comparables.

Les résultats ont immédiatement été probants, en faveur de l’antenne POTY :ils sont consignés dans le tableau ci dessous.

- En émission  : mesures relevées sur le site du BATC, qui fixe forfaitairement le niveau de la balise A71A à 0 dB

NOTA Important : En réception le MER est celui affiché affiché par le Minitiouner sur mon émission. En conséquence, hors celle de la balise, cette mesure n’a de sens et de valeur de comparaison que pour ma propre installation car elle intègre les bilans d’émission et de réception.

L’intérêt d’utiliser une source POTY dans le cas d’une prime focus est démontré , elle offre à la fois un gain en réception du fait de la suppression de l’ombrage du LNB par l’antenne hélice (de l’ordre de 1,5 dB) mais aussi et surtout un gain très significatif d’au moins 3dB à l’émission du fait d’un meilleur éclairement de la parabole, en particulier si celle ci possède un f/D inférieur à 0.4

Cet article à démontré qu’il est possible moyennant quelques travaux d’adaptation de disposer pour une centaine d’Euros d’une antenne parabolique performante propre a envisager d’établir des liaisons DATV avec une puissance limitée d’une vingtaine de Watts, ceci avec une marge tout à fait acceptable si on s’en tient a un débit de 333kS/s et un FEC de 3/5.