#konstruktorelektrykamator #elektronika #diy #krotkofalarstwo
Niektórzy pewnie już się nażarli jajek i sałatki, niektórzy właśnie siedzą i budują masę, a inni dopiero będą się paść.
A ja napawam się nowymi synapsami, które powstały w czasie budowy czegoś podobnego do radaru.
Radar doplerowski działa na zasadzie odbicia się sygnału radiowego od ruchomego elementu. Odbita fala radiowa będzie miała inną częstotliwość, wynika to z sumowania się prędkości zmian fali radiowej z prędkością elementu. Najpopularniejszy przykład to jest przejeżdżający pojazd na sygnałach dźwiękowych obok obserwatora. Pojazd zbliżający się ma wyższy ton (większa częstotliwość) niż oddalający się.
To co ja zbudowałem jest bardziej podobne do efektu echa. Czasami na dużych przestrzeniach może dochodzić do wielokrotnych odbić, np w trakcie prac budowlanych, słychać uderzanie młotka w postaci echa z totalnie innej strony niż budowa w połączeniu z efektem synchronizacji dźwięku z faktyczną pracą. Co daje efekt uderzenia młotka gdy pracownik już go nie używa.
Przedstawiam wam mikrofalowy interferometr Michelsona.
Ale najpierw mała dygresja.
Znacie LIGO i VIGO?
I nie, nie są to bohaterowie jakiejś kreskówki.
Są to dwa detektory fal grawitacyjnych, oparte właśnie o interferometr Michelsona, tylko oni wykorzystują spolaryzowaną wiązkę lasera ogromnej mocy. Dokładnie te detektory jako pierwsze zarejestrowały fale grawitacyjne.
Ramiona interferometru mają po kilka kilometrów długości, w czasie wydarzenia w trakcie którego zarejestrowano sygnał fal grawitacyjnych, jedno z ramion skróciło się o 1/1000 średnicy protonu.
To jest w c⁎⁎j mało. A oni to zarejestrowali i nawet zrobili wersję audio fal grawitacyjnych wywołanych przez dwie zapadające się czarne dziury. Koniec dygresji.
Układ kilku elementów umożliwiający doprowadzenie do echa ale nie dźwięku a fal radiowych. Mikrofale to zakres fal radiowych z długością fal liczonych w centymetrach a nawet w pojedynczych milimetrach. Typowa mikrofalówka do grzania jedzenia ma częstotliwość 2,4GHz czyli długość fali 12,5cm, częstotliwość taka jak Wi-Fi i BT. Telewizja satelitarna jest nadawana w okolicy 10Ghz czyli długość fali ok 3cm, a są też znacznie krótsze. Później to już zaczynamy wchodzić w THz i światło widzialne.
Mój sprzęt to przerobiony konwerter satelitarny z odbiornika na nadajnik. Na pokładzie jest lokalny oscylator który umożliwia wymieszanie jego sygnału z sygnałem z anteny i wypadkowa tych sygnałów jest podawana na przewód antenowy oraz dekoder. Oscylator a w sumie dwa mają częstotliwość pracy ok 10GHz, jeden ciut poniżej a drugi powyżej tej wartości.
Wykorzystałem jeden z tych generatorów jako nadajnik, dwustopniowy wzmacniacz z anteny do mixera odwróciłem tak że sygnał idzie z generatora przez wzmacniacze do anteny. Dzięki temu poziom sygnału jest bardzo wysoki, częstotliwość też powinna być stabilna, bo to w końcu lokalny oscylator do mixera, od tego zależy stabilność odbioru telewizji.
Na drugim zdjęciu przedstawiam co zostało zmienione. Tranzystory zaznaczone na czerwono zostały obrocone o 180°, rezystory zaznaczone na niebiesko zostały zamienione miejscami, 10 i 50Ω, na pomarańczowo zaznaczyłem elementy usunięte lub przecięte ścieżki.
A na różowo i żółto ścieżki które zostały zamienione miejscami. Jedyny sposób na sprawdzenie czy układ działa to zasilenie układu i sprawdzenie czy odbiornik odbiera sygnał. Oscyloskopu na 10GHz to jeszcze długo nie będę posiadał.
O dziwo ruszyło od strzała. Więc zostało złożyć układ interferometru.
Żeby ułatwić sobie ustawianie i pomiary wydrukowałem sobie kartki papieru milimetrowego. Po wydrukowaniu pierwszej strony drukarka oznajmiła że nie ma cyjanu i nie będzie drukowała czarno białej kratki.
Wyjąłem kartridż z tuszem, obejrzałem go z każdej strony i stwierdziłem:
Nie ze mną te numery Brother.
Wewnątrz pojemnika jest pływak połączony ze wskaźnikiem, który przesłania prawdopodobnie wiązkę podczerwieni, zależnie od poziomu zasłania inną część wiązki i drukarka wie ile ma tuszu. Zakleiłem okienko kawałkiem czarnej taśmy, włożyłem pojemnik do drukarki i pyk, nagle drukarka widzi że ma 100% cyjanu i może spokojnie drukować.
Na allegro kupiłem atrament, w butelkach. Zamiast zapłacić 80zł za 4 kartridże o łącznej pojemności ok 120ml, zapłaciłem 22zł za ponad 300ml atramentu. Cebula mocno.
Skleiłem cztery strony do kupy, ustawiłem elementy interferometru na osiach, i po podaniu zasilania szybko można było się pobawić w interferencje konstruktywne i destruktywne.
Zasadę działania i kilka doświadczeń przedstawiam na filmie.
Więc przygotujcie jakiś prowiant, wygodne siedzenie, notes i pióro, długopis lub inny ołówek do robienia notatek.
Teraz czas na prawie 10 minutowy seans.
#sdr nie chciał mi złapać sygnału z konwertera odbiornika, albo SDR nie łapie takich częstotliwość, ale powinien, bo częstotliwość wyjściową to coś między 1 a 2GHz, albo sposób podłączenia wyjścia konwertera do SDRa jest nieprawidłowy, bo użyłem płytki z zasilacza antenowego telewizji naziemnej, a tam są znacznie niższe częstotliwości.
Może jeszcze coś z tym podziałam, bo mając sygnał wyjściowy można faktycznie pobawić się w radar doplerowski. Sygnał z nadajnika ma stałą wartość, jeśli odbije się od przeszkody i trafi do odbiornika to będzie miał taką samą częstotliwość. A jeśli odbije się od jadącego samochodu to będzie miał wyższą lub niższą zależnie czy samochód się zbliża czy oddala. Zmiany częstotliwość będą zależały od prędkości obiektu.
