Satelitná komunikácia pre rádioamatérov prešla v posledných rokoch revolúciou. Zatiaľ čo v minulosti sme boli odkázaní na krátke prelety družíc na nízkych obežných dráhach (LEO), príchod QO-100 (Es’hail-2) auf die Position 25,5° Ost hat die Spielregeln geändert. Pavel Husák (OK1PHU) bietet in seiner fünfteiligen Serie unschätzbare praktische Tipps, wie man ein funktionales Gerät baut, während er überflüssigen Theorien aus dem Weg geht und direkt zu den technischen Herausforderungen kommt.
In dem Artikel erfahren Sie
1. Antennen und Strahler: Tor zum Weltraum
Prvý diel seriálu sa venuje tomu najviditeľnejšiemu – anténam. Keďže QO-100 je geostacionárny satelit, najlogickejšou voľbou je offsetová parabola die für den Satelliten-TV-Empfang verwendet wird. Die Herausforderung besteht jedoch darin, dass wir zwei verschiedene Frequenzen bedienen müssen: uplink na 2,4 GHz (pásmo 13 cm) a downlink na 10,5 GHz (pásmo 3 cm).
Kampf der Konzepte: Patch vs. Helix
Pavel stellt zwei grundlegende Typen von Dualstrahlern vor, die es ermöglichen, eine Parabel für beide Richtungen zu verwenden:
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Patch Feed: Es handelt sich um eine Konstruktion mit einem aktiven Element und einem Reflektor für 2,4 GHz, durch dessen Mitte ein Kupferrohr (Wellenleiter) mit einem Durchmesser von 22 mm verläuft. Dieses Rohr leitet das Signal von 10 GHz direkt zum LNB. Es ist eine mechanisch kompakte Lösung, die Pavel wegen ihrer Präzision bevorzugt.
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Helix Feed (podľa DC8PAT): Hier wird für den Uplink eine Schraube (Helix) verwendet. Sie ist einfacher herzustellen, aber Pavel weist auf ein wichtiges Detail hin: Die Schraube kann den Empfang (Downlink) etwas mehr abschatten.
Kritischer Faktor: Polarisation
Bei der zirkularen Polarisation, die QO-100 erfordert, kommt es zu einem wichtigen Phänomen. Der Uplink des Satelliten erfordert rechtsdrehende zirkulare Polarisation (RHCP). Da das Signal von der Fläche der Parabolantenne reflektiert wird, dreht sich seine Polarisation. Samotný ožarovač v ohnisku preto musí byť ľavotočivý (LHCP), aby výsledný vyžiarený signál bol pravotočivý. Na tento detail pri stavbe šroubovice alebo patchu nesmiete zabudnúť.
Tip od OK1PHU: Damit kein Regen in den Strahler gelangt, verwendet Pavel einen Plastiktopf. Nicht jeder Kunststoff ist jedoch mikrowellendurchlässig. Ein Test in der Mikrowelle (ob sich der trockene Blumentopf nicht erhitzt) ist eine einfache und zuverlässige Methode, um unnötige Signalverluste zu vermeiden.
2. LNB-Konverter: Das Herz des Empfangs
Der zweite Teil taucht in das Innere der LNB (Low Noise Block) Konverter ein. Für Amateurzwecke sind günstige Modelle wie Zircon L101 ECO alebo Amico L208.
Warum LNB modifizieren?
Standard-LNB verwenden einen 25-MHz-Kristall, der das Signal von 10,5 GHz auf eine Zwischenfrequenz von etwa 739 MHz konvertiert. Pavel erklärt jedoch eine fortgeschrittene Modifikation: den Austausch des Kristalls gegen externú referenciu 24 MHz.
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Damit wird die Zwischenfrequenz auf 1129 MHz.
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Viele LNB haben in diesem Bereich einen besseren Gewinn, da sie ursprünglich für ein breiteres Fernsehband konzipiert sind und bei 739 MHz das Signal durch interne Filter gedämpft werden kann.
Bei dem Modell Amico L208 (Dual-Output) verwendet Pavel einen Anschluss für den Signalausgang und den anderen für die externe Referenz, was die Verkabelung vereinfacht.
3. Stabilität und Drift: Der Kampf um jeden Hertz
Im dritten Teil eröffnet Pavel das Thema, das jeden Anfänger beschäftigt – frekvenčnú stabilitu. Bežné LNB sú určené pre širokopásmovú televíziu, kde posun o pár desiatok kHz nehrá rolu. Pri úzkopásmovej prevádzke (SSB, CW alebo FT8) je však takýto drift neprijateľný.
Temperaturabhängigkeit
Es reicht, wenn die Sonne auf das LNB scheint oder ein kalter Wind weht, und die Frequenz beginnt zu „laufen“. Pavel zeigt, dass der Drift im Bereich von Dutzenden kHz liegen kann, was dazu führt, dass Sie die Gegenstation nicht mehr hören oder Ihr Signal unleserlich wird.
Lösungsmöglichkeiten:
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Softvérová kompenzácia: Program SDR Console hat eine einzigartige Funktion. Es kann sich an den mittleren Satelliten-Baken „hängen“ und das gesamte empfangene Spektrum in Echtzeit berechnen und korrigieren.
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Hardvérová stabilizácia: Najlepším riešením je použitie GPSDO (GPS disziplinierter Oszillator). Eine externe Referenz stellt sicher, dass sich die Frequenz nicht um einen Hertz bewegt, was insbesondere für digitale Modi wie FT8 unerlässlich ist.
4. Wie man den eigenen Empfang (RX) macht: Praktisches Verfahren
Der vierte Teil ist ein „Rezeptbuch“ zur Zusammenstellung der Empfangskette. Wenn Sie nicht sofort in teure Hardware investieren möchten, empfiehlt Pavel, mit WebSDR (IS0GRB oder BATC), wo Sie den Betrieb online abhören können.
Hardwareaufbau
Für den eigenen Empfang benötigen Sie:
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Parabolu s LNB (eingestellt auf vertikale Polarisation für den Schmalbandbereich).
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Napájaciu výhybku (Bias-T): Das LNB benötigt für seinen Betrieb eine Stromversorgung (in der Regel 12 V bis 14 V).
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SDR prijímač: RTL-SDR Stick, HackRF oder idealerweise Adalm Pluto.
Goldene Regel: 30 dB Dämpfung
Dies ist einer der wichtigsten Ratschläge in der gesamten Serie. Das Signal vom LNB ist für die meisten SDR-Empfänger zu stark und enthält viel Rauschen. Pavel empfiehlt, zwischen der Weiche und dem SDR útlmový článok cca 30 dB. Výsledkom bude čistejší vodopád, lepší odstup signálu od šumu a ochrana vstupov vášho SDR pred zahltením.
Satellitensuche
Der Satellit QO-100 befindet sich bei 25,5°E. Wenn Sie kein professionelles Messgerät haben, verwenden Sie eine App auf Ihrem Mobiltelefon (z.B. über die Kamera mit Augmented Reality). Suchen Sie den Satelliten unter dem Namen Badr alebo Es’hail-2. Akonáhle uvidíte na vodopáde typické čiary majákov, ste doma.
5. Fertige Geräte und abschließende Überlegungen
Die letzte Folge der Serie fasst die Möglichkeiten für diejenigen zusammen, die nicht alles „auf die Schnelle“ bauen wollen. Pavel erwähnt zwei Hauptakteure auf dem Markt:
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SP3OSJ (Poľsko): Stellt kompakte Module her, die direkt in den Brennpunkt der Parabolantenne montiert werden. Sie enthalten einen Uplink-Transmitter und einen stabilisierten LNB.
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DX Patrol: Bietet komplexe „Ground Stations“ an, die aufgrund ihrer Einfachheit und der integrierten GPS-Stabilisierung sehr beliebt sind.
Der Vorteil des Voll-Duplex-Betriebs
Pavel zdôrazňuje, že najväčším komfortom pri prevádzke cez QO-100 je full-duplexná prevádzka. Vďaka nej počujete svoj vlastný signál v reálnom čase tak, ako sa vracia z družice. To vám umožní nielen okamžitú kontrolu kvality vlastnej modulácie, ale aj presné „posadenie“ sa na frekvenciu protistanice v pile-upe. Zariadenia ako Adalm Pluto sind für diesen Zweck dank zweier unabhängiger Kanäle (RX und TX) geradezu geschaffen.
Fazit und Bewertung
Die Serie von Pavel Husák (OK1PHU) ist eine hervorragende Sprungbrett für jeden Funkamateur. Sie zeigt, dass der Einstieg in die Welt der Satellitenkommunikation nicht Tausende von Euro kosten muss. Mit etwas Geduld, der Nutzung einer älteren Parabolantenne und moderner SDR-Technologien eröffnet sich Ihnen eine Welt, in der es keine Störungen aus der Stadt gibt und in der die Ausbreitungsbedingungen 24 Stunden am Tag stabil sind.
Ob Sie sich für den Selbstbau eines Patchstrahlers nach der ersten Episode entscheiden oder eine fertige Lösung von DX Patrol wählen, die Tipps aus dieser Serie werden Ihnen viele Stunden in Sackgassen ersparen. QO-100 ist ein faszinierendes Projekt, das klassisches Amateurfunk mit modernster Technologie verbindet – und dank Pavel haben wir eine Karte, wie man sich darin nicht verirrt.
Quellen (Links zu Videos):