Free Space Optical Communication

Място за мнения и дискусии по радиолюбителски теми, които не се вписват в останалите раздели.
LZ1JER
Мнения: 11
Регистриран на: 07 сеп 2020, 11:52

Free Space Optical Communication

Мнение от LZ1JER » 30 сеп 2023, 17:06

Здравейте,
Реших да отворя тази тема за да остане спомен от един експеримент, който беше проведен наскоро от Мен - Тодор (LZ1JER) и Данчо (LZ5DU). На някого може да се стори безсмислен, на други – интересен. Следващите редове са адресирани именно до хората, за които това представлява интерес.
Същността на експеримента е следната: амплитудно модулирана светлина е излъчена от някакво устройство, приета и демодулирана от друго устройство. Предавателя представлява 3 Ватов светодиод, поставен във фокуса на френелова леща, ограничен по ток на ¾ от номиналния и електронен блок изпълняващ функцията на модулатор. Приемникът е съставен от френелова леща, в чийто фокус се намира фотодиод, свързан в подходяща електронна схема. За модулиране на предавателя може да се използва микрофон или произволен източник на аудио сигнал. Демодулирания от приемника аудио сигнал, се подава на нискочестотен усилвател с високоговорител.
По тази схема беше направена едностранна връзка на разстояние 33км (От телевизионната кула на Витоша, гр. София – до възвишенията над гр. Костинброд – посока Петрохан). Предавателя беше инсталиран на надморска височина 1316м, а приемника на 967м. В този ден, метеорологичните условия не бяха на наша страна, висока влажност и ниска облачност скриваха напълно всичко над 15км, едва забележимо се очертаваха контурите на планината. Грубата настройка на посоката се извърши с компас в предавателната и приемната страна. Нямаше никаква видимост към кореспондента. С настъпване на астрономическия полумрак, видимостта се влоши още повече, изчезнаха дори контурите на планината. Светнаха лампите на население места в софийското поле – ракиено време. Благодарение на връзката, която поддържахме на 432MHz, след известно сканиране във вертикална и хоризонтална посока, Данчо насочи предавателя съвсем точно в моята посока. От нищото, в сумрака изгря червената светлина на предавателя. Завладян от магията, забравих да се обадя по радиото и след няколко секунди червената светлина изчезна... Данчо продължаваше да сканира. Направихме корекция и след първоначалния шок се заех да насочвам приемника. Не след дълго имахме стабилен сигнал и в говорителя прозвуча повиквателния сигнал, следван от TEST (CW). Поради голямата апертура на френеловата леща и собствените шумове на приемника, звукът от предавателя беше примесен със съскане и бръмчене от лампите в далечните села и част от гр. София. Опитах се да направя някакви снимки и видео. Светлините на телевизионната кула така и не се появиха, а така силно разчитахме на тях за ориентир. Развълнувани от успешно проведения експеримент, събрахме техниката и се отправихме към София поддържайки връзка на UHF.
В прикачните файлове се намират схемите на приемника и предавателя, както и няколко снимки за онагледяване. Първото видео е от настоящия експеримент, второто е проба на 4км, а третото е проба с отражение от сграда на 150-200м. Към настоящия момент е проведена и успешна проба с отражение от облаци на височина 3-4км, която не е документирана, но винаги може да се повтори.
Експеримент 2023 33км https://youtu.be/x_8xMEx6iJY?si=jxSZEpSXMMjU1qp8
Експеримент 2023 3,8км https://youtu.be/lv_wRBaMVYk?si=jk20U3m-bRAGcjgq
Експеримент 2020 150+150м https://youtu.be/csNIcQdx-2k?si=ihUAcsfoskn0P9dO
За повече техническа информация посетете сайта на KA7OEI. https://www.modulatedlight.com/optical_ ... index.html Всичко е описано най-подробно. Сайта е на английски, но Гугъл транслейт работи прекрасно напоследък.
Optical Transmitter.pdf
(26.6 KиБ) Свален 224 пъти
Optical Receiver.pdf
(28.86 KиБ) Свален 225 пъти
RX_01.jpg
TX_01.jpg
TX_02.jpg
TXRX.jpg
LED.jpg



lz2che
Мнения: 8
Регистриран на: 14 мар 2014, 20:13

Re: Free Space Optical Communication

Мнение от lz2che » 01 окт 2023, 18:48

Колега, в първия клип линкът между двете точки с кой софтуер е смятан? Графиката, която се показва около 10-тата секунда.



LZ1JER
Мнения: 11
Регистриран на: 07 сеп 2020, 11:52

Re: Free Space Optical Communication

Мнение от LZ1JER » 01 окт 2023, 20:16

lz2che написа:
01 окт 2023, 18:48
Колега, в първия клип линкът между двете точки с кой софтуер е смятан? Графиката, която се показва около 10-тата секунда.
Изчисленията са правени с този инструмент https://www.heywhatsthat.com/profiler.html . Слагаш две или повече точки на картата и ти показва разстояние, елевация и релеф. От настройките може да избереш корекция - дали да се отчита кривината на земната повърхност или ако предпочиташ, може да избереш плоска Земя, както е модерно напоследък. В Google Earth също има инструмент за разстояние и елевация. Поздрави.



lz1hst
Мнения: 62
Регистриран на: 29 сеп 2010, 13:10

Re: Free Space Optical Communication

Мнение от lz1hst » 03 окт 2023, 00:37

Еха !!! Друго, освен да кажа, че ми напълнихте душата няма какво. Точно в такива експерименти и начинания е втъкан чудесно смисъла на нашето хоби и то в най-чистата му форма, поне за мен. Докато ги има, надеждата не се губи.

И това напевно "Test" има да си го тананикам, признавам си !

Продължавайте смело, може и още по-далеч.

Искрени поздрави.

73 de LZ1HST
/Колегата Хуморист/



LZ1JER
Мнения: 11
Регистриран на: 07 сеп 2020, 11:52

Re: Free Space Optical Communication

Мнение от LZ1JER » 03 окт 2023, 19:23

Благодаря, вероятно ще има продължение. В процес е нова платка за приемника (готова, остава да се изработи в Китай). Ще ми се, през зимата да направя още един комплект приемник и предавател. Може би, ще пробвам схема при която приемника и предавателя ще споделят една и съща лупа чрез подвижно огледало, но трябва да се обмисли. Поздрави.
pcb_v2.0.png
RXTX.gif
(Картинката е подвижна *.gif)



LZ1JER
Мнения: 11
Регистриран на: 07 сеп 2020, 11:52

Re: Free Space Optical Communication

Мнение от LZ1JER » 07 окт 2023, 10:04

Още едно видео - как са изглеждали нещата в предавателната страна. Фаровете на колата се виждат слабо, защотото не са насочени точно към наблюдателя. Освен това имаше висока трева. https://youtu.be/CpGrMDEVDew?si=YjHmJrGfCY-ndHlg



LZ1JER
Мнения: 11
Регистриран на: 07 сеп 2020, 11:52

Re: Free Space Optical Communication

Мнение от LZ1JER » 20 ное 2023, 18:08

Пристигна лупата на лупите, огледалото и малките лещи за приемника. Френеловата леща е с размери 300х400мм, дебелина 2мм, фокус 500мм, Полиметилметакрилат(PMMA). Огледалото е от оптично стъкло и коеф. на отражение над 97%. Работата е сериозна :)
Прикачени файлове
RX_lenses.jpg
Mirror.jpg
FR_Lens_30x40cm.jpg



LZ1JER
Мнения: 11
Регистриран на: 07 сеп 2020, 11:52

Re: Free Space Optical Communication

Мнение от LZ1JER » 28 ное 2023, 19:26

Платката за приемника пристигна и вече е налепена. Работи нормално, както се очакваше. Ако някой желае да запоява, да пише на ЛС или мейл, платки има достатъчно :wink:
Прикачени файлове
RX_PCB_02.jpg
RX_PCB_01.jpg



LZ1JER
Мнения: 11
Регистриран на: 07 сеп 2020, 11:52

Re: Free Space Optical Communication

Мнение от LZ1JER » 13 дек 2023, 17:50

Приемникът в екранирана кутия. Поставена е колиматорна леща пред фотодиода.
RX_encl_01.png
RX_encl_02.png



lz1aq
Мнения: 50
Регистриран на: 19 фев 2008, 16:31
Местоположение: София
Контакти:

Re: Free Space Optical Communication

Мнение от lz1aq » 18 дек 2023, 14:55

Сумрията е супер. Някои от бирените канчета са със стоманена ламарина, която се запоява много добре.
73 Чавдар



LZ1JER
Мнения: 11
Регистриран на: 07 сеп 2020, 11:52

Re: Free Space Optical Communication

Мнение от LZ1JER » 18 дек 2023, 20:43

Здравей, Чавдаре!
Да ти кажа честно, много внимавах с изрязването на ламарината, защото не ми се ядеше втора скумрия. Определено не препоръчвам да се яде това. Слeдващия път ще взема бира, както казваш. Поздрави. Тодор.



Отговори