Een jaar of wat geleden kreeg ik een offset parabooltje van 60cm van mijn buurman. Hij had hem niet meer nodig en aangezien ik al een respectabel aantal antennes heb staan leek het hem een goed heenkomen voor zijn met pensioen gaande schotel. Ik nam hem in dankbaarheid aan en beloofde goed voor het spiegeltje te zorgen.
Sinds enige tijd volg ik met belangstelling de belevingen en de resultaten van proefjes met de nieuwe aanwinst op amateur satelliet gebied. De lineaire transponder van de geostationaire QO-100 is min of meer ingeregeld en voor gebruik vrijgegeven. Tussen alle artikelen door over omgebouwde lnb’s met gps frequentie stabilisatie las ik een berichtje van iemand die een niet gemodificeerde lnb gebruikte voor smalband ssb. Dat wilde ik wel eens zien en meer van weten.
De ouderwetse lnb’s gebruiken een zogenaamde dro in de oscillator een klein keramisch ‘pilletje’ welke met een schroefje op frequentie gezet kan worden. Heel wiebelig en onstabiel maar voldoende voor tv gebruik. Sinds enige tijd zijn er ook lnb’s in omloop met een heuse pll. Vanaf een 25 of 27 MHz kristal wordt een pll signaal gegenereerd met een frequentie van 9750 Mhz. Dat is 390x boven de kristal frequentie een griezelig idee. Maar na wat testen en meten blijkt de stabiliteit aanmerkelijk beter zo niet goed te zijn ten opzichte van de dro. En voor drie euro heb je er al één.
Als je het mengproduct van het QO-100 baken terug rekent kom je op een 739 MHz uit. De specificaties van de lnb geven een ondergrens van 910 Mhz aan. De filtering in de lnb is echter zo summier en het front-end zo breed dat de gevoeligheid in de amateurband redelijk tot goed is.
Na al het meten en testen het ding eens in de schotel geschroefd.
De QO-100 staat 29 graden oost en 29 graden boven de horizon. Met een kompas de richting bepaald de elevatie is al grotendeels ingebakken, dus iets achterover.
Geluisterd word er met een RLT-dongle op 1 Mhz sample-rate en het programma sdr-console. Je moet een bias-T maken om de lnb van voeding te voorzien. Een kercootje van 100nF en een spoeltje van 150 uH is ruim voldoende.
Tot mijn verbazing hoorde ik direct het cw-baken van de satelliet. Na nog wat na stellen van de schotel en de lnb positie moet ik concluderen dat de signalen verbazend sterk zijn. Een dikke 20 dB boven de ruis uit. En dat met een 60 cm schoteltje!
‘the taste is the proof of the pudding’
In het bovenste venster is duidelijk de glooing van de transponder doorlaat te zien. Aan de linkerzijde het cw-baken en uiterst rechts het psk baken. Daar tussen (250Khz) kan en word er gewerkt.
De ssb signalen klonken aanvankelijk nog al wat waterig en ik zat met de hand op de muis om continu bij te stemmen. Maar na enkele uren van opwarmen werd de lnb steeds stabieler en klonk alles een stuk ‘strakker’. De drift is nu nog slechts enkele kilohertzen per uur. En dat is heel knap voor een loslopende oscillator op 10 GHz. Lang leve de jongens en meisjes van NXP in Nijmegen. Want daar is deze briljante elektronica ontworpen.
Na aanvankelijk wat onwennig rommelen met sdr-console werd ik gewezen op het beacon-feature. Een hele slimme oplossing die de drift van je lnb en sdr dongle in één keer compenseert. Het rechter signaal in het onderste venster is een uitvergroting van het psk baken. Je klikt er een keer op en drukt daarna op het pijltje links in het scherm, en voilà, je bent gelocked aan het baken. Onderwater wordt de drift van de lnb maar ook de sdr-dongle gecompenseerd en gaat alles heel strak klinken.
Er zijn enkele tientallen amateurs actief op de satelliet. In verschillende modi, phone, sstv, cw, ROS en zelfs ft-8. De gevoeligheid van de transponder is boven verwacht. En ondanks dat de gevoeligheid door de beheerder met 4 dB is teruggezet. Kun je met een 60cm schotel (of zelfs kleiner) heel goed luisteren. Voor de uplink op 2400 Mhz blijkt niet meer vermogen dan 100 milliwatt tot enkele watts in een 60 cm schotel nodig te zijn. Een mooi en sterk staaltje Duitse techniek.
De bewering van de amateur die zei met een lnb van drie euro goed te kunnen ontvangen gaat dus op!
Probeer het eens!
Lees meer op: https://amsat-dl.org/
Dat smaakt naar meer!
Na een aantal weken met veel plezier geluisterd te hebben begon het te kriebelen. Een signaaltje over deze satelliet zenden zou toch ook wel heel erg leuk zijn. Daarnaast had ik nog een 1,6m primefocus schotel liggen die uit de oscar-10 tijdperk stamt. Aanleiding voor een aardig knutsel project.
Voor de uplink werd een up-converter printje besteld in Portugal, deze werkt vanaf 70cm, de betreffende amateur gaf per kerende e-mail aan dat het wel een paar weken zou gaan duren om
dat hij zich door de grote vraag te pletter zit te solderen en het nauwelijks aan kan. De wachttijd heb ik gevuld met het opknappen en plaatsen van de parabool.
Deze parabool is afkomstig van een lampenfabriek in het zuiden van het land, na een mislukt satelliet school-tv-ontvangst project voor India in begin jaren tachtig werd hij afgedankt. En ik was de gelukkige amateur die toen ‘toevallig’ bij de vuilnisbak stond. Na allerlei experimenten met satelliet communicatie (inclusief het gratis kijken naar Filmnet) was hij in een vergeethoekje terecht gekomen zonder voet en zonder focus box. Het polyester was door de jaren heen een beetje craquelé geworden. Een opknap klusje dus.
Na goed schoonmaken en een beetje schuren de schotel in de primer gezet, daarna overgerold met een aanbiedings verfje van de bouwmarkt. Voor minder dan €50 was de parabool weer zgan en ik een paar zaterdagen van de straat. Van RVS m8 draadeinden en een kunststof broodplankje van de Action een focus box gemaakt. Door de schotel nat te maken en naar de zon te richten werd de juiste focus bepaald en ingesteld. Een paar beugels uit de rommelbak en een stukje 80mm staal pijp zorgen voor de steun aan de garage muur. Met twee RVS draadeinden M10 kan de elevatie ingesteld worden, door de hele paal te draaien de azimut.
De antenne moet verder achterover omdat deze geen ingebakken offset heeft. De kabels zijn zo kort mogelijk gehouden om signaal verlies in de uplink te beperken.
Achter op de antenne zit een kunststof ip 65 box die een wifi versterker van behuizing voorziet.
Deze wifi versterker is bijzonder lineair en netjes van opbouw. Na een modificatie waardoor hij continu in de zend stand staat. Komt er maximaal een Watt of twee uit (8 Chinese watts). De geclaimde 15dB versterking wordt niet gehaald. Ik meet een dB of 10. De ruststroom is rond de 500mA.
De straler (feed)
De straler is gemaakt van een koper plaatje (10,5 cm rond 2mm dik) en een stukje koper buis (22 mm waterleiding). In de focusbox zit de helft van een 22 mm knelkoppeling. Door het randje er uit te veilen kan de buis er helemaal doorheen. De knelring is doorgezaagd waardoor het een klemring wordt en op deze manier kan makkelijk met de feed geschoven worden.
De lnb is uit zijn jasje gehaald en net achter het hoorntje afgezaagd, daarna past deze precies in de koper buis. De lnb kijkt dus door het buisje naar de spiegel. Omdat de prime focus antenne die ik heb een f/d verhouding van ongeveer 0.4 heeft verdient het belichten met name voor de uplink extra aandacht. Door deze f/d verhouding zit het focuspunt relatief dicht op de schotel. Een bundelbreedte van 132 graden is verreist om de sch
otel goed te belichten.
Na enig rekenwerk kom ik uit op een helix van twee en een halve winding met een spatiëring van 0,05 lambda, mede vanwege de circulaire polarisatie. Dit geeft tot de -3dB punten een breedte van ongeveer 130 graden. En zoals Cruijff zei ‘elk nadeel heb zijn voordeel’ de helix is zo plat dat hij het 10GHz signaal niet in de weg zit. Deze golf (water) pijp steekt halverwege de helix uit. Met behulp van een analyzer heb ik een kwartgolf microstrip transformator aan het begin van de helix gemaakt om van de 150 Ohm op 50 Ohm uit te komen. (thanks G6LVB !). De helix is op een sma chassis deel vastgezet en aan de andere kant geborgd met hete lijm. Na wat fröbelen was de straler 1:1.2 over 100Mhz rond de 2400 Mhz. Het geheel is opgeborgen in een yoghurt bakje welke ik mij tussendoor heb doen smaken.
LNB experimenten: Afgezaagde lnb’s één van koper buis voorzien. Bij één kristal verwijderd.
De extra bnc is om aan de oscillator te meten en om in een later stadium de lnb aan een nauwkeurige frequentie referentie te locken. Voor 3€ per stuk kun je er lekker op los experimenteren. Er zijn al mensen die door het verhogen van de oscillator frequentie met een 70cm en zelfs 2 meter ontvanger kunnen luisteren.
Eindelijk valt net voor de Pasen een enveloppe in de bus met het up-converter printje.
CT1FFU heeft een eenvoudige up-converter ontworpen die voor €98,00 te koop is. Er is gebruik gemaakt van een loslopende oscillator met een frequentie vermenigvuldiger er achter. Nadeel is het driften, maar bij goed inbouwen en temperatuur management goed te gebruiken. Koppelen aan een referentie bron wordt een toekomstig project.
En zoals een goed amateur betaamd het ding meteen op tafel gelegd en aangesloten. Na het in de band zetten van de up-converter hoorde ik de eerste piepjes terug via QO-100. Na een opwarm periode mijn eerste qso gemaakt. De adrenaline knetterde door mijn lijf.
Yes, gelukt!
Op de voorgrond de up-converter, op de achtergrond een sdr dongle in schuim gepakt om drift in de ontvangst te beperken (sdr console kan redelijk wat drift opvangen maar niet alles) met links daarnaast een bias T voor de voeding van de lnb.
Wat direct opvalt is dat het printje erg warm wordt, kennelijk staan de transistoren in de vermenigvuldiger flink in verzadiging te draaien. Jammer genoeg verandert hierdoor makkelijk de temperatuur van de oscillator en potmeter (onder links) waardoor deze verloopt. Het zou beter zijn om de oscillator chip thermisch af te zonderen. Een project voor de toekomst?
Mijn callsign in de waterval als hard bewijs J
Al met al een leuk project en zeker te doen voor de gemiddelde amateur. Ik heb intussen tientallen verbindingen gemaakt in diverse modes. In ROS lukt het om met 5 Milliwatt een decodeerbaar signaal neer te zetten. Dat is Kicken! Er zijn mensen die met een 35 cm schotel werken. Ik zit tegenwoordig weer vaker in de shack! U ook?
73’s Hendrik de PA3GYK ©
Referenties:
Aanpassen helix: http://www.g6lvb.com/quadruple_helix.htm
Converters: http://www.dxpatrol.pt/
http://www.sg-lab.com/TR2300/tr2300.html
https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/
feeder e.d.: http://www.hybridpretender.nl/
https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna
Update:
Om de drift van de dxpatrol te beperken heb ik een mod bedacht en getest.
De warmte komt niet van de vermenigvuldiger maar van de twee spanningsregelaars! De aanbevolen 12 tot 16 Volt voeding (om naar 8 en 3.3V te komen) is te hoog en veroorzaakt veel warmte dissipatie. Ik heb daarom de voeding terug gebracht tot 10V, dan werkt hij nog prima zonder dat het vermogen aan de uitgang terugloopt.
De instelpot die aan de ref. ingang zit van de VCTXO staat rechtstreeks tussen de 3.3V voeding en massa. Als je alleen al naar de potmeter wijst vliegt het signaal over de band. Daarnaast doet door de tolerantie van de potmeter en het warm worden van het printje deze de stabiliteit van de VCTXO te niet. Onderstaande wijziging verbeterd de stabiliteit aanmerkelijk.
Update:
Inmiddels is er een Mark II van de dxpatrol gekomen, nu met betere stabiliteit en een referentie ingang. (de prijs heeft ook een update gekregen 😉 )