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天啊,我被扎了!(第2部分)

在我的原文中天啊,我被扎了!专栏中,我介绍了11岁的Zeke,他目前正在使用专业的电子设计自动化(EDA)工具设计射频(RF)电路,这些电路将与他正在建造的巨大螺旋天线结合使用,目的是与国际空间站(ISS)的宇航员通信。(唷!恐怕这句话到最后我就想不起来了。

正如我在那篇专栏文章中提到的,看到齐克在做什么,我暗自怀疑自己浪费了很多生命,未能充分发挥自己的潜力。从好的方面来看,我发现我并不孤单,因为我收到了很多人的电子邮件和LinkedIn信息,他们说,在听到齐克的故事后,他们对自己的生活也有同样的感受。

与他的父母劳拉和埃里克交谈,我发现齐克从很小的时候就对太空和理解事物是如何运作的有兴趣。正如我之前提到的,当齐克只有一岁半的时候,埃里克带他去了当地的无线电用品店,在那里他们买了一个小白炽灯泡,一个电池座,和一个伊戈尔和弗兰肯斯坦喜欢的那种刀开关(“它是活的!这是活着!”)。

在下图中,我们可以看到齐克检查刀开关(左),专注地看着埃里克把所有东西安装在一块废木头上(右)。一旦它开始工作,齐克就带着它到处走,一遍又一遍地向任何他能找到的人指出“开关……电池……灯……”他还花了很多时间在他的衣柜里,愉快地开着灯又关着。

齐克对电的首次介绍(图片来源:KJ7NLL)

劳拉说,就在这个时候,齐克突然开始疯狂地打手势,并用一种听不懂的语言喊道:“Wee-entwee。霍斯。Atmothfee。的它!”在对埃里克的不理解感到越来越沮丧之后,齐克终于让埃里克明白,他指的是航天飞机在重返大气层时变热(“重返大气层”)。热。的气氛。点击它!”)。由于最后一次航天飞机飞行发生在2011年,也就是齐克出生的时候,他一定在后来的日子里在电视上看到了一些东西,然后综合和整合了这些信息。

正如劳拉告诉我的那样:“齐克的好奇心伴随着工业革命,他的兴趣轨迹从火车到汽车和卡车,然后是飞机、火箭和宇宙飞船。在学前班的时候,他会用铅笔、马克笔和橡皮筋设计并发射火箭,并把它们发射到房间的另一边。幸运的是,他的老师允许并鼓励他这样做,只要没有人站在火线上。”但我们离题了……

回到与国际空间站沟通的任务上……齐克在任何特定的时间都有太多的项目在进行,以至于很难跟踪事情,但我会尝试一下。

让我们先提醒自己,齐克在2020年3月8岁时通过了技术员级火腿无线电执照(他很少不指出他的分数比他爸爸高,哈哈)。2020年4月/ 5月,齐克建造了一个八木天线和一个莫克森天线,分别送给他的叔叔和祖父,以帮助他们连接到当地的中继塔。

在2020年6月/ 7月,Zeke的重点转向了螺旋天线,因为正如他向我解释的那样,这些天线是定向的,沿螺旋轴发生最大辐射。齐克继续告诉我,螺旋天线辐射圆极化无线电波,这使得它们在与卫星通信时很有用。

让我非常感激的一件事是劳拉用照片记录了齐克和埃里克所做的一切(我只希望我自己的父母在我成长的时候有数码相机)。让我们花点时间来饱餐一顿,看看几张照片,记录了齐克10英尺长的螺旋天线的创造过程。

Zeke校准他的10英尺螺旋天线(图片来源:KJ7NLL)

天线转子(或天线旋转器)是一种用于改变定向天线方向的设备。有一个更大的天线,你需要一个更大的转子来移动它。术语交换网(或swapnet)指的是一群业余爱好者,他们在“直播”中会面,买卖或交换装备。在检查了几个交换网之后,齐克发现有人碰巧有两个大转子,他很乐意捐赠给这项事业。不幸的是,这些转子中现有的交流电机已经有了更好的时代,但齐克和埃里克把它们换成了乐高电机,这对这项任务来说绰绰有余。

将10英尺长的螺旋天线安装在翻新的转子上
(图片来源:KJ7NLL)

观察上图中天线远端的鸡丝反射器。齐克向我解释说,如果任由其自行运转,螺旋天线将从两端向外辐射。在天线的一端加上这个反射器,会使大部分辐射从天线的另一端出来,从而大大提高天线的覆盖范围。

说句题外话,在翻阅他们与我分享的图片时,我偶然发现了一些23厘米长的小螺旋天线。我愚蠢地认为,齐克和埃里克刚开始用这个小流氓来验证概念(POC),只有在他们把它弄好之后,他们才把它扩大到10英尺长的庞然大物。

Zeke对他的23厘米螺旋天线(左)和安装天线(右)的进展感到满意(图片来源:KJ7NLL)

然而,我又一次发现,我和齐克的共同点比你想象的要多,因为我永远无法说服自己“从小处开始”;相反,我总是“孤注一掷”,兴致勃勃、纵情投入战斗(当然,还泰然自若)。同样,在齐克和埃里克完成了10英尺的工作后,齐克偶然发现了一根可回收的管子,一时兴起,他决定做一个23厘米的螺旋天线。

现在,事情开始让我有点困惑,因为齐克同时还参与了多个其他项目。问题是,他在谈话中从一个项目跳到另一个项目,让我不确定哪些部分该放在哪里(现在我知道我的妻子——美丽的吉娜——当我向她讲述我自己狡猾的创作故事时的感受了)。

例如,Zeke在2020年10月左右开始的一个副项目的是开始建造一个6波段高频(HF)无线电套件,但他很快得出结论,6个波段不足以满足他的目的,所以他决定将项目扩展到11个波段。除了缠绕他自己的电感器,齐克使用AWR微波办公室设计一个电路板来选择不同的电感器。

在蚀刻SSB电路板后用显微镜检查痕迹(左)和显示Zeke原始手绘电路草图的完成板(右)(图片来源:KJ7NLL)

你注意到上面标题中的“SSB”部分了吗?我注意到的一件事是,像大多数专业工程师一样,Zeke的谈话充满了TLAs(三个字母的首字母缩写)。不幸的是,我担心Zeke不太相信我作为工程师的诚意,因为我注意到,每当他在对话中出现SSB这样的缩写时,他都会暂停一下,完整地说出来(“SSB代表单边带”),以确保我跟上他的步伐。

似乎这还不够,在齐克致力于他的人力资源电台项目的同时,他还参加了(并通过了)他的普通级火腿执照考试。

几个月后,在2021年1月,另一个引起Zeke注意的话题是使用相控阵天线实现波束形成的概念,这意味着你可以控制无线电信号的方向,而无需物理移动天线。其中包括使用功率放大器。恩智浦生产合适的放大器,但它们的阻抗不匹配。令人高兴的是,AWR Microwave Office支持NXP,反之亦然,因此Zeke开始设计自己的相控阵天线。

我想大概就是在这个时候,埃里克呼吁暂停。他向齐克解释说,如果他们继续在这三个项目上工作,他们会浪费自己的精力,一次专注于一个项目会更好(这是我自己也可以采纳的建议)。记得齐克最初的目标是与国际空间站上的宇航员交谈,没过多久,他们就决定暂时搁置高频无线电和相控阵天线项目。

还有很多东西要讲,但恐怕我已经讲得太长了,所以我们将把Zeke设计电机控制器板和创建他的概念验证卫星跟踪系统(硬件和软件)的主题留到以后的专栏中讨论。与此同时,我想与你们分享一些齐克与我分享的视频(他们也可以在他的网站上找到)YouTube频道).

首先是一段视频齐克最近的讲座/演示当地业余无线电俱乐部的30名成员。为了验证他的国际空间站追踪器是否确实显示了国际空间站在上空的时间(国际空间站每90分钟绕地球一圈),在演示之后,小组的大部分人又停留了一个小时。

这是从静止图像开始的,但不到一分钟就会转换成视频。事实上,还需要一个后续的视频来解释“这个视频的制作”,因为Zeke花费了巨大的努力将来自三个不同来源的音频、幻灯片和视频拼接在一起(所有这些都是他自学的——感谢YouTube!)

三个相关的产品是:建造一个巨大的螺旋天线,安装在你的甲板上!用烤面包机做一个电路板!,如何用微波局进行50欧姆阻抗匹配和测试

这里还有一个视频显示齐克是我的心腹因为他决定调查奶酪的介电常数(我喜欢奶酪)。

这让我开始思考英国斯蒂尔顿奶酪的介电是多少,但我内心深处知道,我永远也不会知道,因为我太喜欢这种美味的美味了,在我把它作为实验品使用之前,它就会被吃掉。我给齐克发邮件,问他用的是真正的奶酪还是“美国加工的伪奶酪”,他马上(我觉得他很气愤)回复说:“那是切片的有机切达干酪!(感叹号表达了他的观点。我觉得自己好傻。)

所有这些都让我想知道齐克是否看过尼克·帕克的《超级无敌掌门狗》定格动画。前三个——美好的一天穿错裤子,侥幸脱险-当我和别人分享建议时,一直是我“必看”的清单(我能听到华莱士说:“再来点奶酪,阿高?”)。

几天后,齐克给我发邮件说,他妈妈从当地图书馆里找到了《超级无敌掌门狗》的视频,他现在和你一样是超级粉丝(这三个动画,外加一个,都可以在facebook上找到)iTunes商店只要7.99美元)。

好吧,我想我们暂时就讲到这里。一如既往,欢迎大家提出有创意的意见和有见地的问题。

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