Sonntag, 28. Februar 2021

„DK0LG packt aus“ – AMSAT QO-100 Station eingetroffen

 Nun sind es schon vier Monate, in denen unsere Schulstation aufgrund der Coronalage im Land geschlossen ist. Vier Monate, in denen wir keine interessanten Elektronikprojekte verfolgen konnten, kein Amateurfunk mit außergewöhnlichen Stationen weltweit und auch keine Ballonmissionen.

Das ersehnte Paket der AMSAT


Insofern ist die gestrige Ankunft des AMSAT-Päckchens eine willkommene Abwechslung. Unsere Schulstation (DK0LG) zählt zu den Einrichtungen, die die AMSAT Deutschland ( Radio Amateur Satellite Corporation) aktiv unterstützen und fördern möchte. Für einen Betrieb über den neuen geostationären Satelliten QO-100 stellt man uns ein Set aus Komponenten zur Verfügung, das unsere AG-Mitglieder*innen in nächster Zeit zu einer funktionsfähigen portablen Satellitensende- und Empfangsstation ausbauen sollen.

Die Motivation für das Projekt bei DK0LG ist sehr hoch, steht uns doch bei Erfolg ein Funkkontakt zu den Wissenschaftlern auf der Neumayer III in der Antarktis in Aussicht. Um die Wartezeit bis zum Start dieses neuen Projektes zu verkürzen, packe ich heute das kleine Paket mal aus und liefere dabei ein paar Hintergrund-informationen.

Alles gut und sicher verpackt

Da liegt es vor mir, das 30x20x13 Zentimeter große Päckchen von Charly (DK3ZL), der die Betreuung und Koordination der Schulstationen bei der AMSAT-DL übernommen hat. Irgendwie habe ich mir alles etwas größer vorgestellt, aber schon der erste Blick nach dem Aufklappen des Deckels offenbart den gut verstauten wertvollen Inhalt.

Kabel und Einspeiseweiche

Zunächst sieht man ein paar Kabel, die für die Verbindungen der übrigen Komponenten notwendig sind. Alte Bekannte, wie die F-Stecker der gewöhnlichen Sat-Antennenanlagen oder Sat-Antennenkabel zum Anschluss eines LNB, aber auch Ungewohntes, wie die Spannungseinspeiseweiche.

Da wir den Empfangsteil später ohne die von einem gewöhnlichen SAT-Receiver gelieferte LNB-Speisespannung betreiben, verwundert es kaum, dass als Nächstes ein 12V Netzteil zum Vorschein kommt. Mit dem dazugehörigen F-Cinch-Adapter liefert es die nötige Betriebsspannung für ein speziell umgebautes LNB (Low Noise Block).

Die kleinen Stabantennen eignen sich natürlich nicht für den Empfang der Satellitensignale im

Antennen für interessante SDR Versuche

Gigahertz-Bereich und sind wahrscheinlich nur eine kleine Zugabe für weitere Experimente mit dem beigelegten SDR (Software Defined Radio) von Nooelec. Dieser kleine unscheinbare SDR-Stick mit dem klingenden Namen „NESDR SMART“ bringt einige erstaunliche Qualitäten mit. So hat er intern einen ultra-rauscharmen TCXO (thermisch kompensierten Quartzoszillator) verbaut, der eine Stabilität von 0,5 ppm über den gesamten Arbeitsbereich bietet. Was bedeutet das konkret? Wir werden die Empfangssignale des Satelliten (etwa 10,5 GHz) hinter dem LNB mit diesem Stick bei etwa 750 MHz aufnehmen. Ein TCXO mit 0,5 ppm sorgt nun dafür, dass die Frequenz des Empfängers trotz veränderter Temperaturbedingungen nicht über einen Bereich von 1,5kHz schwankt. Auch für unsere Ballonexperimente dürfte der Stick interessant sein, können wir doch Signale im Bereich von 25 MHz bis 1,7 GHz damit empfangen.
Der Nooelec-SDR-Stick

Endlich kommt der Sende- (up) converter zum Vorschein. In einem schicken Gehäuse sind eigentlich zwei wichtige Teile bereits mechanisch stabil vereint, der berühmte AMSAT S-Band Converter (430MHz auf 2,4 GHz) und die 6 Watt AMSAT PA für 2,4 GHz. Damit können wir sendeseitig unseren schon beim ARISS-Kontakt bewährten TS2000 Schulstationstransceiver verwenden. Natürlich müssen wir durch geeignete Dämpfungsmaßnahmen die zulässige Eingangsleistung in den Converter auf maximal 500mW begrenzen.

Kombination AMSAT-Converter + PA

Zum Schluss erscheint noch das gut verpackte umgebaute LNB mit der bewährten Duoband-POTY- Antennenanordnung. Dank der genialen Erfindung von Mike Willis (G0MJW) können wir einen Satellitenspiegel für Sende- und Empfangssignale zu QO-100 nutzen. Der Empfang wird durch die (zusätzlich mit einem TCXO) stabilisierte LNB-Elektronik realisiert. Die Sendesignale werden über die mit Kupferscheiben entwickelte POTY-Planarantenne abgestrahlt. Eine Kunststofflinse sorgt für eine bessere Ausleuchtung der kleinen Stabantenne im Inneren des LNB.

Sende-/Empfangsantenne, LNB mit POTY

Was bleibt jetzt für die Zukunft? Zunächst hoffen wir, dass wir uns bald wieder an der Schulstation treffen dürfen. Es werden zwei Teams gegründet, eine Gruppe wird sich mit dem Aufbau und Test der Empfangsseite (SDR-Stick, Software SDR-Console, Laptop) beschäftigen, die andere Gruppe mit der Sendeseite (Converter, PA, TS2000). Beide Gruppen müssen natürlich eng zusammenarbeiten, die Sendesignale müssen sorgfältig simultan durch den Empfang auf die zulässigen Betriebsbedingungen des Satelliten QO-100 abgestimmt werden. Unsere Signale, die immerhin die halbe Erde aufnehmen wird, sollen sauber und über jeden Zweifel erhaben sein.

Dann werden erste Kontaktversuche von unserer Schule aus über den Satelliten erfolgen. Charly (DK3ZL), unser Betreuer bei der AMSAT, hat uns schon seine Unterstützung zugesichert. Erst wenn alles problemlos funktioniert, werden wir das Kontakt-Event in die Antarktis vorbereiten. Schließlich haben wir dann mehr als zehn Minuten Zeit für interessante Fragen und Gespräche mit den Wissenschaftler*innen auf der Neumayer III-Station.

Eines steht aber jetzt schon fest. Es werden wieder viele spannende Projekte nach dem Lockdown auf uns warten. Großen Dank noch einmal an die AMSAT-DL, an Charly (DK3ZL) und Andreas (DL5CN) für die hervorragend zusammengestellten Sachen und die Hilfe mit Rat und Tat. Das ist wirklicher Hamspirit.

TNX es 73

Unsere zukünftige QO-100 Station

 

Kathrin DO8ECC

Jens DM4JH /DK0LG

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