Антенна Aurel GP 433

Posted on

Недавно я получил в подарок вот такую замечательную антенну - Aurel GP 433:

Она работает на частоте 433МГц в ISM диапазоне и позволяет получать сигналы со спутников, смодулированные с помощью технологии LoRa.

С её помощью мне удалось принять несколько пакетов со спутника NORBI. Он как раз передаёт на частоте 433Мгц. Далее мне захотелось понять характеристики антенны на частоте 401Мгц. На ней передают недавно запущенные спутники семейства FOSSASAT.

Для этого я измерил коэффициент обратных потерь для разных частот. Получившийся график ниже (чем меньше, тем лучше):

Скачать

Разница между 433Мгц и 401Мгц около 10Дб! Это достаточно много и, мне кажется, шансов принять сигнал на эту антенну крайне мало.

Получение данных для графика

Отдельно хочется описать схему получения данных для графика.

NanoVNA H4

Для измерений я использовал NanoVNA H4. Инструкций по настройке и использованию подобных устройств в Интернете достаточно много, поэтому я не буду на этом останавливаться.

nanovna-saver

NanoVNA H4 выводит классный график на экран, но для того, чтобы получить цифры, нужно использовать специальную программу. Я взял nanovna-saver. Во-первых, она заработала у меня на MacOS. А во-вторых, она позволяет экспортировать значения в текстовый файл. Возможно, в Интернете есть командные утилиты, которые могут просто считать данные в консоль, но с наскоку мне не удалось их найти.

Обработка файла

nanovna-saver экспортирует файлы в формате Touchstone. Это такой древний формат файлов, который используется для хранения измерений различных сетей. Несмотря на свою простоту и изначальную проприетарность, он стал стандартом де-факто в индустрии.

Формат его следующий:

# HZ S RI R 50
20000000 -0.760943531 0.559754431
24800000 -0.045752331 0.932080805

Сначала идёт заголовок с описанием данных, которые хранятся в файле. В моём примере это:

  • HZ - единица измерения частоты. Герц. Может быть еще MHZ, KHZ и так далее.
  • S - тип данных. “S” - “Scattering parameters”.
  • RI - формат данных. В данном случае - это real и imag (реальная и мнимая часть) комплексного числа. Это комплексное число описывает отражённую волну.
  • R 50 - измерения для импеданса в 50 Ом.

Каждая строчка содержит частоту, вещественную часть и мнимую часть волны. Для того, чтобы получить магнитуду нужно выполнить:

20 * LOG10(SQRT(real*real + imag*imag))