von DH2VA
Während der mehrere Jahre dauernden Wartezeit auf P3-D habe ich einige Teile für mein eingenes Mode-S Empfangssystem gesammelt, nachdem ich von 1992 an auf AO-13 Mode-S mit dem 1.6m Spiegel von meinem Vater (Dieter, DL3NQ) gearbeitet habe. Das Konzept von P3-D sollte kleinere Antennen durch die höhere Strahlungsleistung des Satelliten ermöglichen, was verglichen mit den 1W Sendeleistung auf AO-13 recht einfach zu bewerkstelligen sein sollte. Nach dem Start von P3-D (nun AO-40) begann ich zunächst mit dem bestehenden 1.6m Spiegel die Bake zu empfangen und trotz den Erwartungen durch die höhere Strahlungsleistung war ich überrascht von den starken Signalen des Satelliten (der S1 Sender war sogar noch stärker, solange er funktionierte..). Schon bald war die Idee eines reinen Mode-S Empfangssystems geboren (der Spiegel war mit einem Multiband-Erreger für die Mikrowellen ausgestattet) und so begann ich den Aufbau eines Mode-S Empfangssystems an der Clubstation DL0WH in Weinheim.
Systembeschreibung:
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Nahaufnahme der 13cm Helix mit UEK-3000 (TNX Wolf,DF1GW für das Foto!) |
Wartungsarbeiten auf dem Mast durch DH2VA (TNX Wolf,DF1GW für das Foto!) |
Mit diesem Aufbau gewann ich etwas Erfahrung. Die Komponenten wurden aus Gründen der Empfindlichkeit, Strapazierfestigkeit und kommerzieller Erhältlichkeit ausgesucht. Erhältlichkeit wegen dem Mangel an Zeit für den Selbstbau (leider..) und Strapazierfestigkeit wegen des Standortes, da eine Clubstation durch die ungewöhnlich hohe Anzahl Benutzer eine sehr unfreundliche Umgebung für empfindliche Elektronik darstellt. Durch die zu erwartende Windlast schied ein Spiegel als Antenne aus, dadurch fiel die Wahl auf eine Helix. Trotz der guten Gesamtempfindlichkeit des Systems wurde jedoch schnell klar, dass ein Spiegel noch mehr Gewinn erbringen würde als diese Helix. Für das nachfolgende System entschied ich mich für folgende Kriterien:
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So entschied ich mich für die folgenden Teile:
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ZUSÄTZICHE INFORMATION: Der Spiegel ist auf der Homepage von UKW-Berichte nicht aufgeführt! Ihr müsst direkt bei ihnen anrufen.. sie haben ihn aber noch (01/17//2002).
Für die mechanische Befestigung des Spiegels habe ich ein Design von DJ2ANG und DH0SP benutzt, welches von DF7IT für meinen Spiegel angepasst wurde. Ein Aluminiumblech mit 330mm x 330mm wird so gebogen, dass es den Spiegel mit seinen 4 Ecken und einer zentralen Halterung fassen kann (Konstruktionszeichnung zum herunterladen). Der Konverter und der Empfänger werden dann auf einer Alu-Platte angebracht, welche senkrecht an dieser Halterung befestigt wird. Darüber hinaus hat diese Platte ein 1/4"-Gewinde, um das Ganze auf ein handelsübliches Kamerastativ zu schrauben. Die Stabilität des Statives ist dabei nicht so wichtig wie es vielleicht erscheinen mag, denn der Öffnungswinkel des Spiegels beträgt ca. 13 Grad.
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| 60 cm Spiegel (Frontansicht) | RX System auf Kamerastativ | Grössenvergleich zum Operator |
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| Detailansicht des Erregers + Vorverstärkers | Konverter (von links) | mechanische Spiegelhalterung, siehe auch Konstruktionszeichnung |
Da der Gesamtstrom von Konverter und Vorverstärker nur gut 200 mA beträgt, habe ich mich für einen recht kleinen Bleiakku entschieden (schwarze Box auf dem FT-290R). Der FT-290R hat sein eigenes Batteriefach im Gehäuse. Am 12.1.2002 habe ich alles draussen für einen ersten Test aufgebaut. Am Ende wurde es mehr, da alles anders als erwartet sofort funktioniert hat. Eine grobe Ausrichtung in Richtung des Satelliten war genug um das Signal zu finden, eine Feineinstellung brachte noch ein paar dBs, aber nichts weltbewegendes mehr.
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| FT-290R mit Konverter und Akku | Ansicht von oben | Konverter (von rechts) |
Die folgenden Stationen konnten mit guten Signalstärken aufgenommen werden (Entfernung 20000 km, Squintwinkel 22 Grad):
| 1138UT | W5UAQ | - | OK2AQK |
| 1143UT | I7LIT | calling CQ | |
| 1144UT | LZ1JH | - | F6BKI |
| 1147UT | W5UAQ | - | ON4DY |
| 1153UT | OE6WMD | - | DJ1KM |
| 1159UT | G3WDG | - | DJ1KM |
| 1200UT | G3WDG | - | HB9DRD |
Im nächsten Orbit (13.1.2002 0650UT) gelang es mir sogar VK6BMT aus Perth/Australien zu empfangen..
So entschied ich mich, einige kritische Teile zu kaufen: den Patch-Erreger und den Vorverstärker. Der Patch-Erreger von G3RUH und ON6UG hat eine ausgezeichnete Leistungsfähigkeit, sogar ohne einen Spiegel (ich habe mal einem Empfang der Bake aus 60000 km Entfernung beigewohnt mit einzig dem Erreger ohne Spiegel, eine RHCP Version). Zusammen mit einem empfindlichen Vorverstärker (meiner Meinung NF<1dB) und einem mindestens 60cm grossen Spiegel (gibts immer noch sehr billig, s.o.) ist das eine gute Grundlage für AO-40 Empfang. Der Konverter und der Empfänger sind nicht so kritisch, da die Gesamtempfindlichkeit durch die Rauschzahl der 1. Stufe bestimmt wird, solange die Verstärkung der folgenden Stufen hoch genug ist.
Ich hoffe dieser Artikel hilft dabei, die Vorurteile vieler OMs gegenüber Mode-S Betrieb zu überwinden. Gespräche mit befreundeten OMs zeigten ein generelles Interesse, nur gelangt die Information ("Wie genau macht man das jetzt?") manchmal nicht zu den betreffenden OMs. Je mehr Information wir verbreiten, desto mehr Aktivität bekommen wir auf AO-40..
Ansicht von oben des 'cappucino patch'. Die Positionen der abgeschnittenen Ecken wurden für ein RHCP Patch verändert. Das Originaldesign von Tim, K3TZ, beschreibt ein LHCP Patch als Spiegelerreger. |
Seitanansicht des 'cappucino patch'. Die 3mm Abstandshalter fehlen? Ich hatte keine Zeit mehr, der nächste AO-40 Durchgang nahte.. |
Wer sich um Korrosion sorgt sollte diese Plexiglashalbkugel ausprobieren. Die sind in den meisten Bastelläden erhältlich. |
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Ein kurzer Test am 1. März gegen 0700UT ergab nur geinge Unterschiede zum G3RUH Patch. Mit einer Rauschanzeige von S1 und einem MB Signal von S9+3 Nadelbreiten (klingt seltsam, aber besser kann ich es nicht beschreiben..) auf dem G3RUH Patch ergibt der K3TZ Patch immer noch S9+2 Nadelbreiten auf dem S-Meter. Nach Gehör würde ich sagen, dass der Unterschied in der Grössenordnung von 1dB liegt, da 3dB gut zu unterscheiden sind und ich kaum einen Signalstärkeverlust hören konnte. Auch das QSB war vernachlässigbar und vergleichbar mit dem G3RUH Patch während einer 2-minütigen Vergleichsperiode.
Weitere Verbesserungen sollten durch einen 12-25mm hohen Kragen am Alu-Reflektor möglich sein (dies wurde im AMSAT-BB bereits diskutiert). Diese Variation steht als nächstes auf meiner Liste.
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