La comunicazione satellitare per radioamatori ha subito una rivoluzione negli ultimi anni. Mentre in passato eravamo limitati a brevi passaggi di satelliti in orbite basse (LEO), arrivo QO-100 (Es’hail-2) alla posizione 25,5° est ha cambiato le regole del gioco. Pavel Husák (OK1PHU) nella sua serie in cinque parti offre preziosi consigli pratici su come costruire un dispositivo funzionante, evitando teorizzazioni inutili e andando dritto al cuore delle sfide tecniche.
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1. Antenne e riflettori: Porta per lo spazio
Prvý diel seriálu sa venuje tomu najviditeľnejšiemu – anténam. Keďže QO-100 je geostacionárny satellite, najlogickejšou voľbou jeparabola offset utilizzata per la ricezione di TV satellitare. Tuttavia, la sfida è che dobbiamo gestire due diverse frequenze: uplink a 2,4 GHz (banda 13 cm) e downlink a 10,5 GHz (banda 3 cm).
Duello di concetti: Patch vs. Helix
Pavel presenta due tipi fondamentali di riflettori duali che consentono di utilizzare una parabola per entrambe le direzioni:
Patch Feed: Si tratta di una costruzione con un elemento attivo e un riflettore per 2,4 GHz, al centro del quale passa un tubo di rame (guida d'onda) con un diametro di 22 mm. Questo tubo porta il segnale a 10 GHz direttamente all'LNB. È una soluzione meccanicamente compatta che Pavel preferisce per la sua precisione.
Alimentazione elica (di DC8PAT): Qui si usa una vite (elica) per l'uplink. È più semplice da produrre, ma Pavel sottolinea un dettaglio importante: la vite può oscurare un po' di più la ricezione (downlink).
Fattore critico: Polarizzazione
Con la polarizzazione circolare richiesta da QO-100, si verifica un fenomeno importante. L'uplink del satellite richiede polarizzazione circolare destrorsa (RHCP). Poiché il segnale si riflette dalla superficie della parabola, la sua polarizzazione ruota. L'irradiante stesso al fuoco deve quindi essere sinistrorso (LHCP), affinché il segnale irradiato risultante sia destrorso. Non dimenticate questo dettaglio nella costruzione della vite o del patch.
Consiglio di OK1PHU: Per evitare che piova nell'irradiante, Pavel usa un vaso di plastica. Tuttavia, non tutte le plastiche sono permeabili alle microonde. Un test nel microonde (per vedere se il vaso asciutto si scalda) è un modo semplice e affidabile per prevenire attenuazioni inutili del segnale.
2. Convertitori LNB: Cuore della ricezione
Il secondo capitolo si immerge all'interno dei convertitori LNB (Low Noise Block). Per scopi amatoriali, i modelli economici come sono ideali Zircon L101 ECO o Amico L208.
Perché modificare l'LNB?
Gli LNB standard usano un cristallo da 25 MHz, che converte il segnale da 10,5 GHz a una frequenza intermedia attorno ai 739 MHz. Tuttavia, Pavel spiega una modifica avanzata: la sostituzione del cristallo con riferimento esterno da 24 MHz.
Ciò sposta la frequenza intermedia a 1129 MHz.
Molti LNB hanno un guadagno migliore in quest'area, poiché sono progettati originariamente per bande televisive più ampie e a 739 MHz possono avere il segnale attenuato da filtri interni.
Nel modello Amico L208 (a doppio uscita), Pavel utilizza un connettore per l'uscita del segnale e un altro per l'alimentazione del riferimento esterno, semplificando il cablaggio.
3. Stabilità e deriva: Lotta per ogni Hertz
Nel terzo capitolo, Pavel apre il tema che preoccupa ogni principiante - stabilità di frequenza. I normali LNB sono progettati per la televisione a banda larga, dove uno spostamento di alcune decine di kHz non ha importanza. Tuttavia, in operazioni a banda stretta (SSB, CW o FT8) tale deriva è inaccettabile.
Dipendenza dalla temperatura
Basta che il sole colpisca l'LNB o che soffi un vento freddo e la frequenza inizia a 'fuggire'. Pavel mostra che la deriva può essere dell'ordine di decine di kHz, il che significa che non sentirete più la stazione di riferimento o il vostro segnale diventa illeggibile.
Opzioni di soluzione:
Compensazione software: Programma SDR Console ha una funzione unica. Può 'agganciarsi' al faro centrale del satellite e, in base al suo movimento in tempo reale, ricalcolare e correggere tutto lo spettro ricevuto.
Stabilizzazione hardware: La soluzione migliore è l'uso di GPSDO (GPS oscillator disciplinato). Un riferimento esterno garantirà che la frequenza non si muova nemmeno di un hertz, il che è fondamentale soprattutto per le modalità digitali come FT8.
4. Come ricevere (RX): Procedura pratica
Il quarto capitolo è un 'ricettario' per assemblare la catena di ricezione. Se non volete investire subito in hardware costoso, Pavel consiglia di iniziare con WebSDR (IS0GRB o BATC), dove puoi ascoltare l'operazione online.
Configurazione hardware
Per ricevere avrete bisogno di:
Una parabola con LNB (impostata sulla polarizzazione verticale per il segmento a banda stretta).
Unità di alimentazione (Bias-T): L'LNB ha bisogno di alimentazione per funzionare (di solito 12 V a 14 V).
Ricevitore SDR: Chiavetta RTL-SDR, HackRF o idealmente Adalm Pluto.
Regola d'oro: attenuazione di 30 dB
Questo è uno dei consigli più importanti dell'intera serie. Il segnale dall'LNB è troppo forte per la maggior parte dei ricevitori SDR e contiene molto rumore. Pavel consiglia di inserire tra l'unità di commutazione e l'SDR un articolo di attenuazione di circa 30 dB. Il risultato sarà un waterfall più pulito, un miglior rapporto segnale-rumore e protezione degli ingressi del vostro SDR dall'intasamento.
Ricerca del satellite
Il satellite QO-100 si trova a 25,5°E. Se non avete uno strumento di misurazione professionale, utilizzate un'app sul vostro telefono (ad esempio, tramite la fotocamera con realtà aumentata). Cercate il satellite con il nome Badr o Es’hail-2. Non appena vedrete sul waterfall le tipiche linee dei fari, siete a casa.
5. Dispositivi finiti e considerazioni finali
L'ultimo episodio della serie riassume le opzioni per coloro che non vogliono costruire tutto 'al volo'. Pavel menziona due attori principali sul mercato:
SP3OSJ (Polonia): Produce moduli compatti che si montano direttamente nel fuoco della parabola. Contengono un amplificatore di uplink e un LNB stabilizzato.
Pattuglia DX: Offre stazioni di terra complesse che sono molto popolari per la loro semplicità e stabilizzazione GPS integrata.
Vantaggio del full duplex
Pavel sottolinea che il massimo comfort nell'operare tramite QO-100 è operazione full-duplex. Grazie a essa, puoi sentire il tuo stesso segnale in tempo reale mentre torna dal satellite. Questo ti consente non solo un controllo immediato della qualità della tua modulazione, ma anche un 'posizionamento' preciso sulla frequenza della stazione avversaria nel pile-up. Dispositivi come Adalm Pluto sono perfetti per questo scopo grazie ai due canali indipendenti (RX e TX).
Conclusione e valutazione
La serie di Pavel Husák (OK1PHU) è un ottimo trampolino di lancio per ogni radioamatore. Mostra che l'ingresso nel mondo delle comunicazioni satellitari non deve costare migliaia di euro. Con un po' di pazienza, utilizzando una parabola più vecchia e moderne tecnologie SDR, si aprirà un mondo in cui non ci sono interferenze dalla città e dove le condizioni di propagazione sono stabili 24 ore su 24.
Che tu scelga di costruire un patch antenna da solo secondo il primo episodio, o di optare per una soluzione pronta da DX Patrol, i consigli di questa serie ti faranno risparmiare molte ore in vicoli ciechi. QO-100 è un progetto affascinante che unisce l'amatore radio classico con le tecnologie più moderne - e grazie a Pavel abbiamo a disposizione una mappa per non perderci.
Risorse (link ai video):