Station sol SDR pour UVSQ-SAT : le software

Partie software de la station sol SDR pour UVSQ-SAT dont l’hardware a été présenté dans cet article.

Fonctionnement général

La station sol n’utilise que 2 logiciels pour fonctionner :

  • SDR4space.lite (site officiel) : téléchargement des TLE, prédiction des passages, correction Doppler, enregistrement des passages
  • GNU Radio Companion (site officiel) : décodage des trames depuis le fichier IQ, écriture des trames dans un fichier .txt, envoi des trames vers la DB de satnogs

Les 2 logiciels utilisés sont gratuits (GNU Radio est open source et gratuit, SDR4space.lite est la version gratuite de SDR4space).

Préparation de la carteSD pour le Jetson nano

La toute première étape est de flasher la carteSD pour le Jetson nano. Pour cela, il suffit de suivre la procédure expliquée sur le site de Nvidia :

Pour la version 2GB :

//developer.nvidia.com/embedded/learn/get-started-jetson-nano-2gb-devkit

Pour la version 4GB :

//developer.nvidia.com/embedded/learn/get-started-jetson-nano-devkit

Téléchargement des fichiers de la station sol

Les scripts SDR4space et GNU Radio sont à télécharger depuis ce lien.

Il suffit ensuite de placer les fichiers Javascript .js, le fichier Python .py et le bash .shd dans un même dossier comme dans la capture ci-dessous.

Pensez à rendre exécutable le fichier bash launch_decode.sh avec la commande :

sudo chmod u+x /chemin/vers/launch_decode.sh

SDR4space.lite

La station sol utilise la version gratuite du logiciel SDR4.space afin de prédire les passages du satellite au dessus de la station, de compenser l’effet Doppler au cours des passes, d’enregistrer les passages et lancer le décodage.

Téléchargement

Pour télécharger SDR4space.lite, il suffit de se rendre ici et de choisir la version pour Jetson nano (ou la version classique si vous êtes sur PC).

Une fois votre exécutable téléchargé, placez le dans le répertoire que vous voulez (le même répertoire que les scripts ou autre, au choix).

Pré-requis

SoapySDR

Pour utiliser SDR4space vous devez installer SoapySDR sur le jetson nano. Pour cela, suivez les commandes suivantes (la procédure est également disponible ici) :

git clone //github.com/pothosware/SoapySDR.git

cd SoapySDR

mkdir build

cd build

cmake ..

make -j4

sudo make install

sudo ldconfig

Vous pouvez vérifier la bonne installation avec la commande suivante :

SoapySDRUtil –info

qui doit vous retourner quelque chose comme ça (vous ne devriez pas encore avoir rtlsdr de disponible dans les Available factories) :

SoapyRTLSDR

Une fois Soapy installé, il faut lui ajouter le support de la clé RTL-SDR. Pour cela :

sudo apt-get install rtl-sdr librtlsdr-dev

git clone //github.com/pothosware/SoapyRTLSDR.git

cd SoapyRTLSDR

mkdir build

cd build

cmake ..

make

sudo make install

Une fois SoapyRTLSDR installé, vous devriez avoir rtlsdr dans les « Available factories » avec la commande SoapySDRUtil –info.

autres prerequis

sudo apt-get install mosquitto mosquitto-client libliquid1d

Le fichier de configuration

Différentes variables sont à modifier dans le fichier config.js pour adapter le script à votre station sol :

  • gs_latitude et gs_longitude : les coordonnées GPS en degrés décimaux de la station,
  • gs_asl : l’altitude de la station,
  • tle_path : par défaut télécharge les TLE de Celestrak, mais possibilité de pointer vers un autre lien ou un fichier en local,
  • path_cmd_file : chemin absolu vers le fichier launch_decode.sh
  • rtl_gain : Gain de la clé RTL-SDR
  • print_passes et print_debug : permet d’afficher ou non dans le terminal les prochains passages et les messages de debug

Lancement

Vous pouvez ensuite lancer SDR4space.lite avec le script de la station sol avec la commande (commande pour le Jetson nano, à adapter si vous êtes sur PC) suivante :

/chemin/vers/sdr4space.light -d /chemin/vers/dossier/des/scripts

Sur PC le logiciel étant dans un .appImage vous ne devriez pas avoir d’erreur. Sur Jetson nano, vous pouvez cependant avoir des erreurs pour des packages manquants. Si c’est le cas, installez les packages indiqués dans les erreurs.

Si tout se passe bien, vous devriez avoir un résultat comme celui-ci :

Tant que cette commande est en cours d’exécution le Jetson nano fera le tracking du satellite, enregistrera les passages et décodera les trames.

GNU Radio Companion

Le décodage des trames se fait avec un script GNU Radio Companion 3.8. Pour l’installer il faut compiler ses sources sur le Jetson nano (procédure disponible ici):

git clone //github.com/gnuradio/gnuradio.git

cd gnuradio

git checkout maint-3.8

git submodule update –init –recursive

mkdir build

cd build

cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DPYTHON_EXECUTABLE=/usr/bin/python3 ../

make -j4

sudo make install

sudo ldconfig

Au besoin, installez les dépendances nécessaires à l’installation de GNU Radio Companion.

Vous pouvez ensuite vérifier la bonne installation de GNU Radio avec la commande suivante :

gnuradio-companion –help

qui doit vous retourner quelques chose comme ça :

GR-satellite

Le décodage des trames du satellite nécessite la librairie gr-satellites. Pour l’installer :

git clone //github.com/daniestevez/gr-satellites.git

cd gr-satellites

git checkout maint-3.8

mkdir build

cd build

cmake ..

make

sudo make install

sudo ldconfig

Le script GNURADIO

Le script de décodage pour GNU Radio est le fichier .py (au besoin le .grc est également disponible). Quelques modifications sont à apporter dans le fichier nogui_decoder_UVSQSAT_IQ.py pour l’adapter à la station:

  • Ligne 40 : un fichier start_time.ini sera généré par SDR4space dans le fichier des scripts. Il faut donc saisir le chemin absolu jusqu’au dossier des scripts pour que GNU Radio trouve par la suite le fichier start_time.ini
  • Ligne 50 : vous devez saisir votre indicatif pour SatNOG ainsi que les coordonnées GPS de la station en degrés décimaux.
La station sol va maintenant enregistrer les passages du satellite et les décoder avec le GNU Radio. A chaque fois, le fichier grc_out.txt sera écrasé, si vous voulez conserver les données en local sur votre Jetson il vous faut donc faire un script qui renomme ce fichier texte.
Seul l'envoi vers Satnogs est actif pour le moment, mais vous pouvez envoyer les données vers d'autres serveurs SIDS en éditant le .grc et en le recompilant avec GNU Radio.

Station sol SDR pour UVSQ-SAT : l’hardware

La station sol décrite ci-dessous permet la réception du nanosatellite 1U conçu par le LATMOS : UVSQ-SAT. L’antenne permettant la réception est réalisable à partir de l’article en ligne ici.

Les informations concernant la partie logicielle de la station sont disponibles ici.

Vue de l’intérieur de la station sol

Présentation rapide

La station est articulée autour d’un GPU et est utilisable directement avec une prise 230V et un câble RJ45. Grâce à une clé RTL-SDR, elle va numériser le spectre radio pour enregistrer les différents passages du satellites et décoder ses données.

Un envoi des données vers des serveurs comme SatNOGS est possible.

La station est autonome pour le calcul des passages ainsi que pour le tracking, il suffit donc de la déployer puis de l’oublier.

Liste du matériel

TypeDescriptionLienPrix
GPUNVIDIA Jetson Nano 2GB / 4GBVersion 2GB : //fr.rs-online.com/web/p/modules-de-developpement-pour-processeurs/2049968/

Version 4GB : //fr.rs-online.com/web/p/modules-de-developpement-pour-processeurs/1999831/
Version 2GB : ~65€ TTC
Version 4GB : ~110€ TTC
Carte SDCarte SD 32Go//fr.rs-online.com/web/p/cartes-micro-sd/1873617/~25€
BoitierBoitier métallique 221mm x 221mm, hauteur 88mm//fr.rs-online.com/web/p/boitier-a-montage-sur-rack/8104270~30€
Alimentation à découpageAlimentation découpage 5V 7A//fr.rs-online.com/web/p/alimentations-a-decoupage/1065822/~15€
Connecteur IECConnecteur IEC, montage panneau (prévoir un fusible 250V 1A)//fr.rs-online.com/web/p/connecteurs-iec/3521803/~15€
Connecteur RJ45Connecteur RJ45, montage panneauNDND
Connecteur N femelle vers SMA maleConnecteur N femelle vers SMA male, montage panneau//www.passion-radio.fr/sma/sma-n-femelle-79.html~9€ (en 15cm)
Clé rtl-SDRClé RTL-SDR//www.passion-radio.fr/cles-rtl-sdr/rtlsdr-tcxo-472.html~35€
LNAAmplificateur faible bruit//www.passion-radio.fr/accessoires-sdr/lna-rtlsdr-764.html26€
Filtre passe-bandeFiltre passe-bande 430-440 MHzFiltre en cours de tests, plus d'informations à venirND
Coaxial avec connecteurs SMA/SMACoaxial avec connecteurs SMA/SMA//www.passion-radio.fr/sma/sma-sma-male-81.html#/215-longueur-30cm6€ (en 30cm)
TOTAL (en version 4GB) :265€ (sans le filtre, les fils électriques, le connecteur RJ45, les entretoises, les vis et le câble RJ45)

Montage de la station sol

Le montage est assez simple, mais voici un résumé des différentes opérations :

  • Percer les trous pour la prise IEC, le connecteur RJ45 et le connecteur N sur un des côté du boitier,
  • Percer les trous pour la fixation de l’alimentation et du Jetson nano sur le fond du boitier (penser à insérer la SD flashée dans le Jetson avant de le fixer),
  • Placer la prise IEC, le connecteur RJ45 et le connecteur N dans leurs emplacements respectifs,
  • Fixer l’alimentation et le Jetson sur le fond du boitier avec des vis et entretoises,
  • Câbler le 5V entre la sortie de l’alimentation à découpage et l’alimentation du Jetson (ATTENTION : l’alimentation de la version 4GB du Jetson nano peut se faire via un jack 5,5 x 2,5mm ou via un connecteur Micro-USB alors que pour la version 2GB elle se fait forcément via un connecteur USB-C)
  • Connecter le SMA male du connecteur N -> SMA sur le RF IN du LNA,
  • Relier le RF OUT du LNA au filtre via le SMA femelle – femelle fournit avec le LNA,
  • relier le filtre à la clé SDR via le câble SMA-SMA de 30cm,
  • câble l’alimentation du LNA sur la sortie 5V de l’alimentation à découpage en pensant à désactiver le Bias-T grâce au jumper sur le PCB,
  • Connecter le jetson nano en RJ45 (ou wifi si vous voulez utiliser le wifi),
  • câble l’entrée 230V de l’alimentation à découpage en passant par le fusible du connecteur IEC.

La station est assez simple au niveau du matériel et est peu onéreuse étant donné qu'il est possible de la mettre en place avec un budget d'environ 250€ dans sa version 4GB de RAM, antenne comprise.

Antenne QFH pour UVSQ-SAT

Fabrication d’une antenne QFH pour la réception du satellite UVSQ-SAT (437.020 MHz). L’antenne a été conçue avec Clément DIAS du LATMOS.

L’antenne QFH une fois terminée

Le matériel nécessaire

L’antenne se fabrique à partir d’éléments faciles à sourcer dans des magasins de bricolage et sur internet :

  • Les 4 pièces à imprimer,
  • Du fil électrique de diamètre 1,5mm² (il est possible d’utiliser un autre diamètre de fil, mais les pièces imprimées risquent de ne plus être adaptées et il faudra porter plus d’attention à la taille de l’antenne),
  • Du tube IRO de diamètre 25mm,
  • Une embase type N femelle,
  • Un bout de coaxial de type RG-58.

Les 4 pièces à imprimer sont disponibles ici :

La fabrication

La structure plastique

La première étape consiste à coller les pièces imprimées sur le tube IRO. Les pièces doivent être collées (dans un 1er temps ne pas les coller, pour pouvoir les bouger légèrement en surveillant avec un VNA) de manière à obtenir les espacements suivants :

L’antenne avec la structure plastique seule a cette apparence :

Les boucles de conducteur

La QFH est constituée de 2 boucles de conducteur. La boucle la plus courte mesure 705mm, la boucle la plus longue mesure elle 741mm.

Pour la fabrication de l’antenne, je vous conseille de couper les boucles en plusieurs morceaux : les traversées du bas (en bleu sur la photo), les spirales (en vert) et les traversées du haut (en rouge).

Les différentes sous parties de la QFH

Le montage est à faire comme suit :

  • Passer les 4 morceaux de fils pour former les 4 morceaux de spirale (en vert sur la photo ci-dessus),
  • Passer les 2 morceaux de fils pour former les 2 traversées du bas (en bleu sur la photo ci-dessus),
  • Braser les jonctions entre les traversées du bas et les spirales,
  • Passer les 2 morceaux de fils pour former les 2 traversées du haut (en rouge sur la photo ci-dessus),
  • Braser les jonctions entre les traversées du haut et les sprirales.

Une fois toutes les brasures effectuées, il suffit de couper les traversées du haut pour pouvoir connecter le câble coaxial comme sur la photo ci-dessous :

Connexion des 2 brins au coaxial

Vous pouvez ensuite mettre l’embase N au pied du tube IRO (je n’ai pas publié de pièce 3D dédiée à l’embase car il existe de nombreux modèles différents).

Tailler l’antenne au VNA

En théorie l’antenne doit être un peu trop basse en fréquence. Dans ce cas, recouper les brins au niveau des brasures sur le coaxial pour faire remonter la fréquence de résonance de l’antenne.

Au besoin, vous pouvez également jouer sur l »espacement entre les pièces supérieure et inférieure de la structure.

Dans mon cas, après une première coupe rapide, voici le résultat obtenu :

Le ROS de l’antenne au NanoVNA entre 400 et 460 MHz.
Le return loss au NanoVNA entre 400 et 460 MHz.

Avec un ROS d’environ 1.6, un return loss de -13dB et un pic aux environs de 440.5 MHz, mon antenne est légèrement trop haute en fréquence. Il me faut donc jouer un petit peu sur l’espacement entre les pièces de la structure et/ou sur les brasures de connexion au coaxial pour la rebaisser sur 437MHz. En fonction de la réception obtenue avec, je prendrai ou non le temps de le faire.

Cette antenne a pour but d"aider à la réception d'UVSQ-SAT, le cubesat du LATMOS. Elle a donc été développée avec les équipes du LATMOS. Le reste de la chaine de réception est disponible ici.

Utiliser une clé RTLSDR avec GNU Radio

Cet article permet d »installer le nécessaire pour utiliser les clé rtlsdr avec GNU Radio Companion. Pour installer GNU Radio, voir cet article.


Pour utiliser une clé rtlsdr, la « librairie » nécessaire est la librairie gr-osmosdr. La procédure d »installation est également disponible ici.

git clone git://git.osmocom.org/gr-osmosdr

cd gr-osmosdr/

git checkout gr3.8

mkdir build

cd build/

cmake ../

make

sudo make install

sudo ldconfig

La commande « git checkout gr3.8 » permet de « charger » la version de gr-osmosdr pour GNU Radio 3.8. Si vous avez GNU Radio 3.9, pas besoin de l’exécuter. Si vous avez GNU Radio 3.7, remplacer gr3.8 par gr3.7.

Une fois l »installation terminée, en lançant GNU Radio vous devriez voir dans la liste des modules une rubrique OsmoSDR :


Il est maintenant temps de temps l »installation. Créez un programme simple de test comme celui ci-dessous :

Programme affichant le spectre de la clé SDR à 100 MHz

Si tout se passe bien, le spectre doit s »afficher :


Si GNURadio vous indique « No module named osmosdr », il y a 2 solutions :

Avant d »exécuter gnuradio-companion dans le terminal, tapez la commande suivante : export PYTHONPATH=$PYTHONPATH:/usr/local/lib/python3/dist-packages

Ou si vous ne voulez pas tapez cette commande à chaque fois, mettez la à la fin du fichier .profile en l »ouvrant avec nano :

sudo nano ~/.profile

Recevoir des images satellites météo sous Linux : les NOAA avec WXtoImg

Cet article concerne l »installation du logiciel WXtoImg sous Linux. Pour la procédure sous Windows, voir cet article.

Pour commencer, téléchargez le fichier .tar.gz pour installer le logiciel depuis le site de WXtoImg : //wxtoimgrestored.xyz/downloads/

Une fois le fichier téléchargé, tapez les commandes suivantes dans un terminal :

cd répertoire-du-fichier/

gunzip < wxtoimg-linux64-2.10.11-1.tar.gz | sudo sh -c « (cd /; tar -xvf -) »

Une fois que l »ordinateur a fini de travailler (cela ne devrait prendre que quelques secondes), vous pouvez taper la commande suivante pour lancer WXtoImg :

wxtoimg -G

Si tout s »est bien passé, vous devriez voir WXtoImg à l »écran.

Pour la configuration de WXtoImg, je vous laisse consulter l »article pour Windows car le fonctionnement du logiciel ne varie pas entre les 2 OS.

Pour la partie audio du logiciel, vous devrez gérer l »entrée carte son avec PulseAudio ou Pavucontrol.

Lancez à chaque fois WXtoImg avec la commande suivante :

padsp — xwxtoimg

Dans la configuration de WXtoImg, choisissez /dev/sdp comme carte son, et gérer la sortie du client SDR et l »entrée de WXtoImg avec Pulseaudio ou équivalent.

Tracker APRS Arduino : la v4.1

La version V4.1 n »apporte pas de changements majeurs par rapport à la V4. Les seuls changements concernent le PCB qui est désormais double face et designé avec KiCAD. Une modification mineure a également été apportée sur le filtrage de l »audio.

Le fonctionnement est le même que le tracker V4, je vous invite donc à consulter son article pour les différents fonctions.

Le document pour l »assemblage est disponible ici :

Le fichier html pour le placement des composants :

Comme pour tous mes montages, je peux fournir PCB et composants (sauf arduino, radio et GPS), pour cela, contactez-moi : enzo.becamel @ gmail.com

Installation d’un Raspberry Pi SatNOGS

SatNOGS est un réseau de station sol pour l’écoute des satellites utilisant les bandes radioamateurs. Vous trouverez plus d’informations sur le site officiel de SatNOGS : //satnogs.org

Cet article explique comment mettre en place une station SatNOGS simple (Raspberry + clé SDR + antenne omnidirectionnelle).

Dans mon cas, l’antenne est le dipôle en V pour 137MHz décrit ici.

Installation de l’image

Pour mettre le Raspberry de réception satellite, il faut installer l’image de SatNOGS sur la carte SD. Pour cela, téléchargez l’image disponible ici et flashez la SD avec. Une fois la SD prête, vous pouvez la remettre dans le Raspberry et mettre sous tension ce dernier.

L’image est un raspbian lite (donc sans interface graphique) avec les programmes nécessaires au fonctionnement de la station satnogs, une fois le Raspberry démarré vous devriez donc avoir le terminal Raspbian traditionnel.

D’autres informations sur l’installation de l’image sont disponibles sur le site de SatNOGS : //wiki.satnogs.org/Raspberry_Pi

Configuration de SatNOGS

Pour réaliser ce qui suit vous devez avoir préalablement créé un compte sur SatNOGS et avoir ajouté une station sur //network.satnogs.org.

Commencez par changer le mot de passe du raspberry, passez le en français, changer le fuseau horaire, son clavier… puis mettez le à jour avec les commandes sudo apt-get habituelles :

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

Une fois les mises à jour terminées, lancez l’interface de paramétrage de SatNOGS :

sudo satnogs-setup

Dans cette interface, rendez-vous dans la rubrique Basic Configuration. Remplissez les paramètres comme suit :

  • SATNOGS_API_TOKEN : la clé d’API de votre compte. Pour la trouver, rendez-vous sur //network.satnogs.org, cliquez sur votre icône en haut à droite puis Dashboard -> API Key
  • SATNOGS_SOAPY_RX_DEVICE : le type de récepteur SDR utilisé. Si vous utilisez une clé RTL-SDR classique mettez driver=rtlsdr
  • SATNOGS_ANTENNA : Si vous récepteur ne comporte qu’un seul connecteur d’antenne (clé SDR standard), saisissez RX
  • SATNOGS_RX_SAMP_RATE : fréquence d’échantillonnage du récepteur. Pour un récepteur classique saisissez 2.048e6 (2,048M)
  • SATNOGS_RF_GAIN : gain en réception du récepteur. SatNOGS conseille de saisir 32.8 | Le gain se configure dans le menu des réglages Advanced -> radio
  • SATNOGS_STATION_ELEVATION : L’élévation de votre station par rapport au niveau de la mer en mètres
  • SATNOGS_STATION_ID : L’ID de votre station. Vous le trouvez sur votre dashboard
  • SATNOGS_STATION_LAT : Latitude de votre station en degrés décimaux (Nord positif)
  • SATNOGS_STATION_LON : Longitude de votre station en degrés décimaux (Est positif)

Dans la rubrique advanced -> radio, vous pouvez saisir la correction sur votre récepteur en ppm en remplissant le champs SATNOGS_PPM_ERROR

Une fois tous ces paramètres saisis vous n’avez plus qu’à retourner sur le menu principal de satnogs-setup et à appliquer les changements. Normalement au bout de quelques minutes vous devriez passer en statut « online » la station sur votre dashboard.

Si ce n’est pas le cas vérifiez qu’il n’y ai pas d’erreur avec les commandes suivantes :

systemctl status satnogs-client

et

journalctl -u satnogs-client.service

D’autres paramètres sont également détaillés sur la documentation de SatNOGS : //wiki.satnogs.org/SatNOGS_Client_Setup

Cet article sera complété au fil des réglages que j'apporterai à ma station

Fabrication de circuits imprimés

Pour réaliser un montage électronique, une fois l »étape de la plaque à trous passée, il est possible de réaliser un PCB. Pour cela, 2 options : le faire réaliser par un professionnel ou le faire sois-même. Bien que faire fabriquer un circuit imprimé en Asie ne coûte presque rien, il est pratique de pouvoir fabriquer des PCB chez soi (ça permet notamment d »éviter 3 semaines de délai…) et ce n »est pas très compliqué.

Des photos seront ajoutées à l"article prochainement.

Le principe

Il y a plusieurs méthodes pour fabriquer un PCB, mais celle que je vais expliquer dans cet article est la méthode utilisant une insoleuse et quelques produits chimiques. Voilà comment cela fonctionne :

Le PCB est réalisé sur un logiciel dédié (KiCAD, EAGLE, Proteus…) et son millar (autrement dis « l »ombre » de son cuivre, donc les pistes, les pads et les plans de masses) est imprimé sur une feuille (avec un effet miroir, nous y reviendrons plus tard). Ce millar va servir pour faire de l »ombre aux UV émis par l »insoleuse afin que sous l »encre du papier le cuivre présensibilisé aux UV ne perde pas sas protection. A l »inverse, les zones sans encre, et donc sans cuivre sur le PCB terminé, seront attaquées par les UV. Une fois les UV appliqués, il ne reste plus qu »à faire tremper le cuivre dans 2 solutions différentes pour réaliser la gravure. En 1h le PCB est réalisé !

Les produits utilisés sont toxiques, faites donc vos réalisations dans des zones bien ventilées et portant les équipements de protection nécessaires (gants…)

Le matériel nécessaire

Sont nécessaires pour la fabrication de PCB :

  • Une insoleuse (achetée dans le commerce ou faite maison),
  • Une plaque de cuivre présensibilisée (qualité FR4, épaisseur 1.6mm, simple face et 35 µm de cuivre. Pour le double face la manipulation est semblable, il faut juste insoler les 2 faces avant de graver) IMPORTANT : ne pas l »exposer à la lumière avant utilisation,
  • De la lessive de soude 30% (se trouve en grande surface dans les produits ménagers),
  • De l »acide chlorhydrique (se trouve également en grande surface ou dans les magasins de bricolage),
  • De l »eau oxygénée 20 ou 30 volumes (se trouve en magasin de bricolage),
  • De l »eau déminéralisée (se trouve en grande surface),
  • Une imprimante et une feuille de papier (j »utilise du papier de bureau ordinaire, le temps d »insolation est plus long mais cela revient moins cher que du transparent).

ETAPE 1 : Impression du millar

La 1ere étape consiste à imprimer le PCB sur une feuille. Il faut imprimer ce qui devra être en cuivre sur le PCB fini, à savoir les pistes, les pads des composants, les plans de masse…). Je vous conseille également d »ajouter un peu de texte dans un coin pour vérifier le sens d »impression.

Le millar sera posé sur la plaque de cuivre, le cuivre de la plaque sur le côté encre de la feuille. Le résultat de la gravure sur le cuivre sera donc un effet miroir de ce que vous voyez d »imprimé sur le papier : si sur le papier le texte est dans le bon sens alors il sera retourné sur le cuivre, si vous devez regarder par transparence pour le lire alors il sera dans le bon sens sur le cuivre.

ETAPE 2 : Insolation

Il faut maintenant « dessiner » le PCB sur le cuivre. Les UV et le papier permettent de réaliser cette étape. Les UV vont venir bruler une couche de vernis du cuivre là où le papier est blanc, et laisseront intact se même vernis qui empêchera le cuivre de disparaître là où le papier est noir.

Pour cela, placer le millar sur la plaque (côté encre du papier sur le cuivre), placer le tout dans l »insoleuse et allumez !

En fonction du papier et du cuivre utilisé le temps d »insolation varie mais généralement il est de 2-3min si vous utilisez du papier transparent et 25-30min si vous utilisez du papier blanc de bureau classique.

Une fois l »étape de l »insoleuse terminée, retirez le papier et faites attention à ne pas trop exposer le cuivre à la lumière forte (et au soleil) et à ne pas mettre vos doigts dessus.

ETAPE 3 : Réactions chimiques

Il est temps de passer aux réactions chimiques !

La première consiste à retirer le vernis de protection sur les zones où l »on veut faire partir le cuivre : la révélation. Pour cela, plongez le PCB dans une solution composée d »1 dose de lessive de soude pour 30 doses d »eau du robinet. Vous pouvez fabriquer 1 litre de solution et le conserver, vous pouvez également réutiliser cette solution jusqu »à ce qu »elle sature.

Laissez trempez le circuit quelques secondes à quelques minutes le temps que la révélation se fasse. Elle est terminée lorsque votre PCB apparait plus foncé que le cuivre devant être éliminé.

ETAPE 4 : La gravure

Une fois le circuit révélé, il ne reste plus qu »à le graver. La solution de gravure est composée de 2 doses d »eau déminéralisée, 1 dose d »eau oxygénée et 1 dose d »acide chlorhydrique. Utilisez un récipient en verre. ATTENTION : ne conservez pas cette solution ; elle dégage des vapeurs !

Plongez le circuit dans le bain et remuez le bac régulièrement. Vous devriez voir la solution attaquer le cuivre et graver votre PCB. Une fois la gravure terminée, sortez le PCB (avec une pince) et rincez l »eau à l »eau du robinet.

Maintenant il ne vous reste plus qu »à passer un coup d »acétone sur le circuit pour finir d »enlever les vernis et à percer pour vos composants !

Recevoir des images satellites météo : décoder les NOAA avec WXtoImg

Sur le 137Mhz il y a 2 familles de satellites : les NOAA et les METEOR. Dans cet article, nous allons voir comment décoder les NOAA, ce sont les plus simples à recevoir.

Aujourd »hui, il y a 3 satellites NOAA encore actifs. Ils envoient sur le 137Mhz leurs images ainsi que des données en APT. Voici un tableau récapitulatif de leurs fréquences :

SatelliteFréquence APTAnnée de lancement
NOAA-15137.620 Mhz1998
NOAA-18137.9125 Mhz2005
NOAA-19137.100 Mhz2009

Avant de pouvoir commencer à décoder, il faut pouvoir faire communiquer le logiciel de réception SDR avec le logiciel de décodage. Pour cela, installez VB-Cable (voir article sur le décodage DMR) ou Virtual Audio Cable. Une fois cette étape passée, il est temps d »installer de quoi décoder le signal reçu.

Il existe plusieurs logiciels pour décoder ces 3 satellites, mais dans cet article nous allons traiter uniquement du logiciel WXtoImg. Ce logiciel est gratuit et est disponible pour Windows, Linux et Mac OS depuis ce site.

Si vous êtes sous Windows, il suffit d’exécuter le fichier .exe pour installer le logiciel.

Une fois installé, au 1er lancement, WXtoImg demande de saisir l »emplacement de la station. Il suffit de remplir les champs (coordonnées GPS en degrés décimaux, avec Nord et Est positifs) puis de valider.

La version installée est une freeware. Pour retirer ses limitations gratuitement, il faut saisir les codes fournis sur le site de WXtoImg dans le menu Help -> Enter Upgrade Key

Une fois la saisie validée, le logiciel passe en Registered. Pour décoder les satellites, il faut déjà savoir quand ils passeront. Pour cela, rendez-vous dans File -> Update Keplers pour actualiser les données qui détermineront les heures de passage. Cette actualisation est à faire régulièrement.

Une fois l »actualisation effectuée, la liste des passages est disponible dans File -> Staellite Pass List :

Dans le menu Options, vous pouvez cocher Show All pour afficher les images reçues sans que le logiciel ne rogne les zones bruitées. Dans la fenêtre Recording Options, vérifiez que la carte son sélectionnée correspond bien à la sortie de votre câble virtuel.

C »est également sur cette fenêtre que vous pouvez choisir l »élévation à laquelle WXtoImg commencera et arrêtera d »enregistrer). Par exemple, dans mon cas, le logiciel enregistrera les passages dont l »élévation maximale sera supérieure à 20° (à l »Ouest comme l »Est) et il n »enregistrera que lorsque le satellite est à une élévation supérieure à 4° (au Nord comme au Sud).

Dans Options -> Auto Processing Options activez la création d »images. Cela va rendre automatique le décodage lorsque WXtoImg sera lancé est qu »un satellite est « à portée » (et si le logiciel SDR est lancé bien entendu).

Une fois que tout est configuré, il ne reste plus qu »à attendre un satellite. Une fois qu »un passage est en cours, lancez le suivi avec Gpredict avec comme expliqué dans cet article. Il faut également choisir le câble audio virtuel comme sortie dans le menu Audio de SDRSHarp.

Une fois le satellite passé, WXtoImg va traiter les images pour en faire plusieurs « versions ». Il est possible de les visualiser manuellement dans le menu Enhancements.

Les images décodées grâce au processus automatique sont sauvegardées dans le Dossier Images\WXtoImg\images.

Vous pouvez rajouter des informations sur les images comme les cours d »eau, les villes, ou du texte personnalisé en naviguant dans les différentes Options.

Image MSA d »un passage de NOAA 19 sur 137.100 MHz

Antenne Dipole en V 137 MHz

Après avoir fabriqué une Turnstyle et une QFH, je me suis attelé à la Dipole en V. Cette antenne est très simple à fabriquer et offre une bonne réception (voir très bonne, chez moi elle a une réception identique à celle de la QFH).

Pour fabriquer l »antenne, vous avez besoin de :

  • 2 tiges en aluminium ou 2 morceaux de conducteur d »une longueur de 55cm chacun (la longueur théoriqué est de (147 / 137,5 MHz) / 2 = 53,4 cm, mais il vaut mieux avoir des brins un peu plus long quitte à les retailler plus tard),
  • 2 dominos (ou sucres) électriques encore collés entre eux (côte à côte),
  • du coaxial pour relier l »antenne au récepteur.

La fabrication de l »antenne est très simple : il suffit de mettre un brin dans chaque domino, et de tordre les 2 brins pour qu »ils forment un angle de 120°. Pour faciliter l’installation, j »ai également tordu les brins pour qu »ils soient perpendiculaires aux dominos et non dans leur axe (voir photo ce-dessus et plus bas).

Une fois les brins en place, il faut ouvrir le coaxial sur quelques cm pour séparer l »âme et la tresse. Il faut ensuite connecter l »âme dans un des 2 dominos et l »âme dans l »autre, comme dans le schéma ci-dessous.

Schéma du Dipôle en V pour 137 MHz.

La réalisation de cette antenne est aussi simple que ça, pourtant c »est très efficace. La mienne mériterait d »être taillée encore un peu, mais sur les fréquences APT des satellites NOAA elle a un ROS compris entre 1,15 et 1,24 ainsi qu »une impédance comprise entre 44 et 57 ohms.

Passage au NanoVNA de l »antenne, avant qu »elle soit équipée d »un boitier.
Prochaine étape : lui trouver un boitier !