Satelitní komunikace pro rádioamatéry prošla v posledních letech revolucí. Zatímco v minulosti jsme byli odkázáni na krátké přelet družic na nízkých oběžných drahách (LEO), příchod QO-100 (Es’hail-2) na pozici 25,5° východ změnil pravidla hry. Pavel Husák (OK1PHU) ve svém pětidílném seriálu nabízí neocenitelné praktické rady, jak si postavit funkční zařízení, přičemž se vyhýbá zbytečnému teoretizování a jde přímo k jádru technických výzev.
V článku se dočtete
1. Antény a zářiče: Brána do vesmíru
Prvý diel seriálu sa venuje tomu najviditeľnejšiemu – anténam. Keďže QO-100 je geostacionárny satelit, najlogickejšou voľbou jeoffsetová parabola používaná na satelitní TV příjem. Výzvou je však fakt, že musíme obsloužit dva různé kmitočty: uplink na 2,4 GHz (pásmo 13 cm) a downlink na 10,5 GHz (pásmo 3 cm).
Souboj koncepcí: Patch vs. Helix
Pavel představuje dva základní typy duálních zářičů, které umožňují použít jednu parabolu pro obě směry:
Patch Feed: Jedná se o konstrukci s aktivním prvkem a reflektorem pro 2,4 GHz, středem které prochází měděná trubka (vlnovod) s průměrem 22 mm. Tato trubka vede signál 10 GHz přímo do LNB. Je to mechanicky kompaktní řešení, které Pavel preferuje pro jeho preciznost.
Helix Feed (dle DC8PAT): Zde se na uplink používá šroubovice (helix). Je jednodušší na výrobu, ale Pavel upozorňuje na důležitý detail: šroubovice může o něco více stínit příjem (downlink).
Kritický faktor: Polarizace
Při kruhové polarizaci, kterou QO-100 vyžaduje, dochází k důležitému jevu. Uplink satelitu vyžaduje pravotočivou kruhovou polarizaci (RHCP). Protože se signál odráží od plochy paraboly, jeho polarizace se otáčí. Samotný vyzařovač v ohnisku proto musí být levotočivý (LHCP), aby výsledný vyzařovaný signál byl pravotočivý. Na tento detail při stavbě šroubovice nebo patchu nesmíte zapomenout.
Tip od OK1PHU: Aby do vyzařovače nepršelo, Pavel používá plastový květináč. Ne každý plast je však průhledný pro mikrovlny. Test v mikrovlnce (jestli se suchý květináč nezahřeje) je jednoduchý a spolehlivý způsob, jak předejít zbytečnému útlumu signálu.
2. LNB konvertory: Srdce příjmu
Druhý díl se ponoří do nitra LNB (Low Noise Block) konvertorů. Pro amatérské účely jsou ideální levné modely jako Zircon L101 ECO nebo Amico L208.
Proč upravovat LNB?
Standardní LNB používají krystal 25 MHz, což konvertuje signál z 10,5 GHz na mezifrekvenci kolem 739 MHz. Pavel však vysvětluje pokročilou modifikaci: výměnu krystalu za externí referenci 24 MHz.
Tím se mezifrekvence posune na 1129 MHz.
Mnohé LNB mají v této oblasti lepší zisk, protože jsou původně navrženy pro širší televizní pásmo a na 739 MHz mohou mít signál potlačený interními filtry.
Při modelu Amico L208 (dvojvýstupovém) Pavel využívá jeden konektor na výstup signálu a druhý na přívod externí reference, což zjednodušuje kabeláž.
3. Stabilita a drift: Boj o každý Hertz
Ve třetím díle Pavel otevírá téma, které trápí každého začátečníka – frekvenční stabilita. Běžné LNB jsou určeny pro širokopásmovou televizi, kde posun o pár desítek kHz nehraje roli. Při úzkopásmovém provozu (SSB, CW nebo FT8) je však takový drift nepřijatelný.
Teplotní závislost
Stačí, aby se do LNB opřelo slunce nebo zafoukal studený vítr, a frekvence začne "utíkat". Pavel ukazuje, že drift může být v řádech desítek kHz, což způsobí, že protistanici přestanete slyšet nebo se váš signál stane nečitelným.
Možnosti řešení:
Softwarová kompenzace: Program SDR Konzole má unikátní funkci. Dokáže se "zavěsit" na střední maják družice a podle jeho pohybu v reálném čase přepočítávat a korigovat celé přijímané spektrum.
Hardwarová stabilizace: Nejlepším řešením je použití GPSDO (GPS disciplinovaného oscilátoru). Externí reference zajistí, že se frekvence nepohne ani o hertz, což je nezbytné zejména pro digitální módy jako FT8.
4. Jak na vlastní příjem (RX): Praktický postup
Čtvrtý díl je "kuchařkou" pro sestavení přijímacího řetězce. Pokud nechcete hned investovat do drahého hardwaru, Pavel doporučuje začít s WebSDR (IS0GRB nebo BATC), kde si můžete provoz poslechnout online.
Hardwarová sestava
Pro vlastní příjem budete potřebovat:
Parabolu s LNB (nastavenou na vertikální polarizaci pro úzkopásmový segment).
Napájecí rozbočovač (Bias-T): LNB potřebuje pro svou činnost napájení (obvykle 12 V až 14 V).
SDR přijímač: RTL-SDR klíčenka, HackRF nebo ideálně Adalm Pluto.
Zlaté pravidlo: 30 dB útlum
Toto je jedna z nejdůležitějších rad v celém seriálu. Signál z LNB je pro většinu SDR přijímačů příliš silný a obsahuje mnoho šumu. Pavel doporučuje zařadit mezi rozbočovač a SDR útlumový článek cca 30 dB. Výsledkem bude čistší vodopád, lepší odstup signálu od šumu a ochrana vstupů vašeho SDR před zahlcením.
Hledání družice
Družice QO-100 se nachází na 25,5°E. Pokud nemáte profesionální měřicí přístroj, použijte aplikaci v mobilním telefonu (např. přes kameru s rozšířenou realitou). Hledejte satelit pod názvem Badr nebo Es’hail-2. Jakmile uvidíte na vodopádu typické čáry majáků, jste doma.
Hotová zařízení a závěrečné úvahy
Poslední díl seriálu shrnuje možnosti pro ty, kteří nechtějí všechno stavět „na koleně“. Pavel zmiňuje dva hlavní hráče na trhu:
SP3OSJ (Polsko): Vyrábí kompaktní moduly, které se montují přímo do ohniska paraboly. Obsahují uplinkový budič i stabilizovaný LNB.
DX Patrol: Nabízí komplexní „Ground Stations“, které jsou velmi populární pro svou jednoduchost a integrovanou GPS stabilizaci.
Výhoda plného duplexu
Pavel zdůrazňuje, že největším komfortem při provozu přes QO-100 je full-duplexní provoz. Díky ní uslyšíte svůj vlastní signál v reálném čase, jak se vrací z družice. To vám umožní nejen okamžitou kontrolu kvality vlastní modulace, ale i přesné „posazení“ se na frekvenci protistanice v pile-upu. Zařízení jako Adalm Pluto jsou pro tento účel díky dvěma nezávislým kanálům (RX a TX) přímo stvořené.
Závěr a zhodnocení
Seriál Pavla Husáka (OK1PHU) je vynikajícím odrazovým můstkem pro každého rádioamatéra. Ukazuje, že vstup do světa satelitní komunikace nemusí stát tisíce eur. S trochou trpělivosti, využitím starší paraboly a moderních SDR technologií se vám otevře svět, kde neexistuje rušení z města a kde jsou podmínky šíření stabilní 24 hodin denně.
Ať už se rozhodnete pro vlastnoruční výrobu patch ožarovače podle prvního dílu, nebo sáhnete po hotovém řešení od DX Patrol, rady z tohoto seriálu vám ušetří mnoho hodin slepých uliček. QO-100 je fascinující projekt, který spojuje klasické rádioamatérství s nejmodernějšími technologiemi – a díky Pavlovi máme k dispozici mapu, jak se v něm neztratit.
Zdroje (odkazy na videa):