QO-100 ... erste Versuche mit dem Satellit (03.07.2020)

Jetzt ist er über ein Jahr am Himmel und kann genutzt werden. Im Vergleich zur Kurzwelle fand ich es erst gar nicht so interessant einen quasi statischen Betrieb über einen Satelliten anzugehen. Aber durchaus inspiriert von den OM's Peter DG1FK und Thomas DL1TG habe ich mich dann doch entschlossen, die fliegende Relaisstation im Weltall zumindest mal auszuprobieren.
 
Zuhören kann man ja über Web-SDR, in dem man sich über Internet an die Empfangsantenne in London anhängt.
 
Die Möglichkeit des direkten Empfangs ohne Internet und Fremdanbieter wurde daher erst einmal hintenan gestellt. Das hilft auch zunächst auf der Kostenseite. Senden ist dann das Thema.
 
Eine Sendeantenne musste her. TV-Satelliten Empfangsanlagen gibt es wie Sand am Meer, egal ob gebraucht oder neu. Die Internetrecherche ergab eine Mindestgröße einer Satellitenschüssel von 60cm, besser mehr. Da die Schüssel auch für die ersten Versuche auf dem Balkon aufgebaut werden soll, habe ich beschlossen, mich mit der Mindestgröße zufrieden zu geben. Im Set mit einem billigen TV-LNB, Kabel und stabilem Stativ in der Bucht für 35 Euro (neu) zu haben.
 
Antennen findet man derzeit zwei Versionen im Internet. Den Poty (Patch of the year), dem gute Funktionalität nachgesagt wird oder alternativ eine (vermutlich höherwertigere) Helix-Antenne. Beides kann man selber bauen oder kaufen. Ich habe mich für den Kauf des Poty als Bausatz entschieden und die 45 Euro investiert. Da ist nicht wirklich viel zusammen zu bauen und die Linse für den (noch nicht benötigten) Satellitenempfang lag auch bei. Nach 10 Minuten mit dem Gasbrenner und Lötzinn war der Bausatz zusammen. Wer gut in Blechbearbeitung ist, kann sich die Antenne auch komplett selber herstellen. Etwas ungünstig kann die Montage am Halter des Offset-Spiegels werden. Es ist nicht ganz leicht in den Brennpunkt zu kommen, weil der Poty und Halterarm sich gegenseitig etwas im Wege sein können. Daher ist das Masseblech des Poty nicht rund sondern abgeschnitten (siehe Foto).
 
Jetzt fehlt noch der Upkonverter. Hier gibt es auch verschiedene Anbieter. AmSat bietet interessante Lösungen an, von Kuhne gibt es auch welche im oberen Preissegment. Ich habe mich dann für den DX-Patrol entschieden. Hintergrund war die Möglichkeit den Upkonverter für die Ansteuerung im 23 cm Band, im 70 cm Band, im 2 m Band und auch im 10 m Band ansteuern zu können. Dazu ein ansprechendes kleines Gehäuse und in der Version MK III mit 250 mW Ausgangsleistung für 150 Euro zu haben. Erweiterungsmöglichkeiten sind mit dem DX-Patrol auch gegeben.
 
Kleinigkeiten, wie die Verbindungsleitungen mit SMA-Stecker zwischen der Poty-Antenne und und dem Uplink Konverter sind natürlich auch erforderlich. Kurze Leitungen sind hier angesagt, da die Kabeldämpfung bei der 2,4 GHz Sendefrequenz enorm ist.
 
So sieht der Aufbau dann aus:
 

 

 

 
Nachdem die Antenne im Vergleich zu meiner TV-Astra-Satellitenschüssel etwas nach links ausgerichtet aufgestellt war, (Handykompass hilft bei der Ausrichtung nach 26° Ost, (von Süden aus gesehen!)) wurde der Transceiver aufgebaut.
 
Sendebetrieb auf 70 cm (432 MHz SSB) bekomme ich mit meinem IC-7000 gebacken. Vorher noch die Sendeleistung auf max. 3 Watt eingestellt. Viel mehr verträgt der Uplink Konverter nicht. Dazu die Morsetaste, da ich nicht davon ausgehe, dass mit 250 mW ein SSB QSO möglich ist und ich so wenigstens ein gut moduliertes CW Signal in den Weltraum bringen kann um es auf dem SDR zu sehen.
Alles fertig angeschlossen, Sendeleistung sicherheitshalber nochmal kontrolliert, das WebSDR im Auge behalten und die CW Taste für eine lange Folge dah's betätigen ...
 
Nach ein paar Millisekunden ist ein dünner Strich auf dem Bildschirm zu sehen. ERFOLG. Zumindest funktioniert erst einmal alles. Das Signal ist zwar recht dünn und völlig unauffällig, aber es ist da. Hier ist der Beweis mit einem Audiomitschnitt des Web-SDR.
 

 

 
Ein erstes Fazit:
 
Der DX-Patrol Uplink Konverter mit dem Poty als Antenne funktionierte auf Anhieb. Für den Sendebetrieb war es auch kein großer Unterschied, ob der Antennensspiegel ein paar (wenige) Grad nach links oder rechts gedreht wurde. Bei dem Elevationswinkel in der Vertikalen genauso. Die Ausrichtung (für das Senden) erscheint also nicht groß kompliziert.
 
Die Sendeleistung von 250 mW ist in jedem Fall nicht ausreichend. Auch wenn mein Signal zu sehen (und zu hören) war, musste ich schon sehr genau hinsehen. Für ein QSO in CW müsste man schon einen Sked vereinbaren. In SSB geht bestimmt nichts. Es muss also eine Sendeleistung im Bereich von einigen Watt angestrebt werden.
Für den DX-Patrol gibt es einen Sendeleistungsverstärker mit 12 W (bei 24 V) bzw. 6 W (bei 12 V) zu erwerben. Da auch AmSat in dem 6 W Bereich arbeitet, kann ich vermuten, dass das dann gut funktionieren sollte. Allerdings werden dafür nochmal 180 Euro erforderlich. An diesem Punkt kommt schonmal die Überlegung auf, ob dann der AmSat UpKonverter mit 6 W die bessere Alternative gewesen wäre.
 
Teil 2:
 
Nachdem die ersten Versuche auf Anhieb problemlos funktionierten, aber die Signalstärke offensichtlich zu gering war, standen Versuche mit einem Verstärker an. Der DX-Patrol Verstärker ist nur für Experimentierzwecke nicht ganz kostengünstig. Abhilfe sollte eventuell ein Verstärker nach DJ0ABR sein.
 

 
Leihweise erhielt ich eine selbst gebautes Exemplar von Thomas DL1TG zum Ausprobieren. Eigentlich für 24 V konzipiert habe ich ihn der Einfachheit halber an die üblichen 13,8 V aus dem Transceivernetzteil angeschlossen. Der Erfolg war sofort auf dem WebSDR zu sehen. In schneller Folge waren die ersten 5 SSB QSO im Log. Man bescheinigte mir ein Signal S7 und einwandfreie Modulation. Das war ja einfach. In der Tat hat auch dieser Versuch auf Anhieb funktioniert.
 
Eine Signalstufe S7 auf dem WebSDR ist an sich völlig ausreichend. Natürlich ist man stets um Verbesserung bemüht und S9 wäre das Ziel. Mit einem kleinen DC-DC Aufwärtswandler könnte die Betriebsspannung des Verstärkers noch etwas angehoben und damit die Sendeleistung noch etwas erhöht werden ohne gleich die LEILA auszulösen.
 
Der DC Aufwärtswandler zeigte jedoch keinen signifikanten Erfolg. Weder mit 17V noch mit 24V konnte ich meine Signalstärke signifikant verbessern. Naja, vielleicht später mal noch den Arbeitspunkt justieren...
 
Also den DC Aufwärtswandler wieder zu Seite gelegt. Optimierung könnte auch noch an anderer Stelle möglich sein. Das SMA Kabel zwischen POTY Antenne und Verstärker war eins mit 30cm Länge. Nachdem der Verstärker etwas besser am Antennenhalter fixiert war, reichte auch ein 15cm SMA Kabel aus. Die Dämpfung von RG316 ist mit ca. 1,5 dB pro Meter (bei 2,4Ghz) nicht ganz wenig...
 
Ein Blick auf das WebSDR bzw. auf mein Sendesignal auf dem Wasserfall ... es hat sich nicht verbessert. Oder hat es sich sogar verschlechtert? Das musste wieder genauer angesehen werden. Die Signalstärke auf dem WebSDR lässt sich ja prima ablesen. Die CW-Taste benutzt und hinsehen ... es zeigt -81 dB an. Hmm ... das SMA-Kabel wieder zurückgetauscht und wieder das 30cm Kabel benutzt ... es zeigt -78 dB an. Noch zweimal hin und hergetauscht ... andere SMA Kabel verwendet ... es bleibt fakt und reproduzierbar. Das 30cm Kabel ist stets um 3dB besser als das 15cm Kabel. Zumindest bei meinem Setup.
 
Fazit: Da ich ja kein "bärenstarkes" Signal habe, sind die 3dB wichtig. Es bleibt zunächst das längere SMA-Kabel.
 

 
Hier ist das Setup mit dem ungünstigeren 15cm SMA Kabel an der POTY Antenne.
 
 
Teil 3
 
 
Obwohl mein Setup soweit recht gut funktionierte, habe ich nun noch einmal aufgerüstet. Der leihweise Verstärker soll ja auch wieder zurück gegeben werden. Somit habe ich mich entschieden, den neuen DX-Patrol Verstärker zu erwerben. Ok, die 185,- Euro sind zunächst beträchtlich. Dazu kommt eigentlich die Erwartung kein wirklich besseress Ergebnis zu erziehlen.
 

 
Das Bild zeigt der neuen Verstärker (rechts) direkt an den Uplink-Konverter (links) angeschraubt. Dazu habe ich eine Plexiglas-Einhausung gebaut, um plötzlichen Regentropfen nicht schutzlos ausgeliefert zu sein.
 
Warum dieser Verstärker? So bisweilen stehe ich auf Spielereien, andererseits sind Messwerte auch immer interessant. Der Verstärker bietet zwei zusätzliche Anschlußmöglichkeiten für ein SWR Meter und ein Power Meter für die Sendeleistung.
 

 
Ein schnell (mit LM3914) aufgebautes LED Balkenvoltmeter zeigt die SWR und PWR als Spannungsanzeige von 0-4 V an. So kann man sehen, dass das SWR der Antenne tatsächlich bei 1:1 ist und man kann auch sehen, wenn das Mikrofon modulierte Ausgangssignale und damit Sendeleistung erzeugt. Das ist doch noch was für's Auge.
 
Dazu kommt noch eine Schutzhaube für das Poty und die daran befindliche SMA Buchse mittels Mikrowellengeschirr als provisorischen Wetterschutz.
 
Fazit: Obwohl nur mit 13,8 V betrieben, hebt der Verstärker mein Signal nun nochmal um 3dB. Die Spielerei macht Freude wenn man die Antenne beim Senden in Blickrichtung hat. Die Rapporte sind einwandfrei.