Es’hail-2 (lub QO-100) dla początkujących

Zakupiłem czaszę satelitarną 80 cm (65 PLN), konwerter (14 PLN), zainstalowałem na dachu i ustawiłem na satelitę (bardzo pomocny był program Dish Pointer). W naszych warunkach parabola satelitarna 80 cm to rozsądne minimum jeśli chodzi o antenę odbiorczą. Musiałem jeszcze zrobić układ rozdzielacza RF/DC (konwerter zasilany jest po koncentryku; Bias-T można kupić za niewielkie pieniądze – przykład). Pociągnąłem 10 m kabla satelitarnego i podłączyłem do dongla RTL-SDR (50 PLN) – i odbieram poprzez program SDR Console. Jest on dużo lepszy niż SDRSharp, ma świetną opcję stabilizacji częstotliwości według beacona (QO-100 nadaje ciągły sygnał telemetryczny BPSK na częstotliwości 10 489,800 MHz). Do regulacji azymutu anteny na dachu potrzebne jest śledzenie sygnału na bieżąco z użyciem odbiornika SDR do smartfona lub laptopa, lub jakiegoś mniej lub bardziej profesjonalnego przyrządu „sat finder” do ustawiania anten. Elewację ustawiamy według podziałki (jeśli jest) na 30 stopni, a następnie korygujemy na maksimum sygnału.

Ekran SDRConsole
Bias-T (10 uH, 4,7 nF + 15 pF)

 

 

 

 

 

 

 

Słychać sporo stacji z Europy, Azji, Afryki Południowej, Brazylii – zwykle na 58-59. Ciekawsze stacje słyszane: HS0AJ, HB9HAL, EA4GPZ, ZS1C, E21EJC, SP4LVC, PS8ET, YI3WHR, LY1R, SP8NR, VU2LBW, DO4PA (yl), EA6VQ, R2DRJ, ZV15CDR, F4DXV, A47RS, ZS5LEE, 3B8DU, TF1A, PR8ZX, SP9EGM, ZR6DLG, 9H1CG.

Niektóre stacje pokazują swój sprzęt QO-100 na qrz.comwarto obejrzeć: SP9VFD, LZ1JH, PY1SAN, SP9TTX, OE9DGV, PS8RF, DG7YEO, DK5WMA, DL1EMA, DK3EE, SP8NTH.

Dla przypomnienia bandplan i podstawowe informacje:

Wąskopasmowy transponder liniowy – 2 400,050 – 2 400,300 MHz Uplink, 10 489,550 – 10 489,800 MHz Downlink
Przy częstotliwości oscylatora konwertera 9 750 MHz Es’hail-2 odbierany będzie (dla emisji wąskopasmowych) w zakresie:
10 489,55 – 9 750 = 739,55 MHz do 10 489,8000- 9 750 = 739,80 MHz (polaryzacja V).

Szerokopasmowy transponder cyfrowy – 2 401,500 – 2 409,500 MHz Uplink, 10 491,000 – 10 499,000 MHz Downlink (polaryzacja H). Służy on głównie do DATV, więcej informacji na stronie SP3YOR oraz tutaj.

Poza sygnałem telemetrycznym 10 489,800 MHz jest także emitowany beacon 10 489,550 na telegrafii. Oba te prążki są bardzo wygodne – ułatwiają ustawienie anteny, a także wyznaczają dopuszczalny zakres pracy. Tak naprawdę to są pseudo-beacony, bo są generowane na Ziemi w centrum obsługi Es’hail-2.

Dlaczego moim zdaniem warto pracować przez satelitę geostacjonarnego? Ponieważ:
– zasięg odbioru i nadawania obejmuje pół świata,
– jest szeroki zakres częstotliwości pracy (150 kHz SSB, 50 kHz CW),
– zawsze są warunki do łączności
– nie ma ograniczeń czasowych w QSO jak na satelitach nisko-orbitalnych, można „żuć szmaty” także ze stacjami polskimi,
– system antenowy nie wzbudza podejrzeń osób postronnych,
– część odbiorcza jest niezwykle tania,
– dostępny jest darmowy znakomity software z podglądem całego widma,
– istnieje możliwość odbioru swojej emisji,
– dobra opcja łączności kryzysowych,
– i po prostu dlatego, że jest 😉

Wady to ograniczenia co do lokalizacji anteny (azymut 174, elewacja 30), a część nadawcza jest dość pracochłonna i kosztowna.

Konwerter satelitarny (LNB – low noise block) zawiera generator lokalny o częstotliwości z reguły 9 750 MHz, przy czym może się ona różnić od nominalnej nawet +/- 200 kHz. Jego stabilność częstotliwościowa ma istotne znaczenie dla odbioru. Starszej generacji LNB mają oscylator oparty o DRO (Dielectric Resonant Oscillator) – te są mniej stabilne i niektóre nie pozwalają na odbiór SSB z powodu fluktuacji częstotliwości. Nowszej generacji LNB mają syntezę z wzorcem zazwyczaj 25 MHz przy powielaniu x 390. Przy takim stopniu powielania niestabilność częstotliwości kwarcu też ma znaczenie. W sieci są opisy przeróbek LNB – zamiana kwarcu na wysokostabilne źródło częstotliwości, wprowadzenie sygnału oscylatora kablem koncentrycznym itp. Moim zdaniem to nie już sensu – stabilizacja częstotliwości według beacona jak np. w SDRConsole działa wystarczająco dobrze. Napięcie zasilania LNB trzeba ustawić na polaryzację V.

Są także opisy jak zamienić kwarc na inny tak, aby częstotliwość wyjściowa konwertera mieściła się w zakresie pasma 70 cm w celu wykorzystanie transceivera. Moim zdaniem to też nie ma większego sensu. Niezależny odbiornik z możliwością oglądania widma w całym zakresie jest nieoceniony.

W sieci krążą informacje na temat typów konwerterów do QO-100 – niektóre są błędne, sprawdziłem na własnej skórze. Nie kupujcie konwerterów „Best” HQRF101 czy „Rocket” Venton EXL!

Odbiornik – najprostsze rozwiązanie to USB dongle RTL-SDR za 50 PLN, ja używam taki jak na obrazku obok (przejściówkę trzeba dorobić lub dokupić). W przypadku odbioru po kablu z konwertera i braku w nim innych sygnałów to działa wystarczająco dobrze.  Pewno lepsze efekty da FUNcube albo  SDRPlay RSP1A  – w Polsce można kupić poniżej 500 PLN. Niektórzy używają bardziej rozbudowaną wersję RSPDuo. Ma on dwa w pełni niezależne odbiorniki z niezależnymi filtrami pasmowymi. Pracują do 2 GHz, maja świetną czułość i dobre parametry szumowe. W paśmie satelitarnym na 70 cm rewelacyjnie odbierać można sygnały z amatorskich satelitów mając podgląd szerokiego widma pasma. Jakość własnego odbiornika można porównać z którymś z odbiorników internetowych, na przykład: https://eshail.batc.org.uk/nb/

Nadajnik – zwykle stosuje się up-converter lub transverter. Bardzo popularny jest DXpatrol Uplink Converter, koszt 120 Euro z dostawą, przy sterowaniu z transceivera 1-3 W daje on 100 mW na 2,4 GHz. Da się na tym robić łączności, szczególnie na CW, ale generalnie do komfortowej pracy SSB trzeba 1-5 W, a więc potrzebny jest wzmacniacz mocy. Ważne aby stopień końcowy nadajnika znajdował się tuż przy antenie. Transwerter SG Laboratory to być może najtańsze obecnie kompleksowe rozwiązanie toru nadawczego (210 Euro + 8 Euro wysyłka ekonomiczna). Przy sterowaniu mocą 0,2-5 W na 432 MHz mamy do 2,5 W na 2,4 GHz. Up-converter Kuhne to drugi biegun – koszt 949 Euro! Nie będę rozwijał tematu… Jest jeszcze kilka opcji: BU-500 (169 USD, 100 mW), AMSAT (nie znam dostępności, 100 mW), PE1CMOMiniKits. Bardzo ciekawą opcją, aczkolwiek wymagającą doświadczenia z zaawansowaną elektroniką jest zestaw edukacyjny ADALM-Pluto. Można go wykorzystać do odbioru i nadawania, także w zakresie transpondera szerokopasmowego – patrz tutaj.

Do połączania transceivera i konwera na Allegro można kupić oprawiony kabel wtyk N – SMA o dowolnej długości. Kabel nie jest najlepszej jakości, ale w tym przypadku to jest korzystne, bo sygnał z TXa trzeba z reguły stłumić. W moim przypadku po przejściu przez 13 m kabla typu EKH155 5-watowy sygnał na 432 MHz na wyjściu dał 3,2 W.

Wzmacniacz – najpopularniejszy jest WiFi Booster EP-AB003 , po drobnych przeróbkach (SP5GDM) da się z niego wycisnąć na wyjściu moc rzędu 3 W. Inne opcje to na przykład: SG Laboratory 20 W 126 Euro, Spectrian module 25 W 99 USD, PE1CMO 20 W 160 Euro. Osobiście zdecydowałem się na samodzielny montaż PA DC1RJJ/DJ0ABR 10 W – goła płytka to 15 Euro + 8 przesyłka.

Antena nadawcza – najlepszym rozwiązaniem jest postawienie drugiej paraboli tylko z anteną na 2,4 GHz. Ale jak zrobić antenę nadawczą aby dało się wykorzystać ten sam talerz co do odbioru? Kolega Ruben LZ1JH wymyślił 4x yagi 2 el – można obejrzeć na jego stronie qrz.com. Taka konstrukcja wygląda na pracochłonną i kłopotliwą ze względu na fazowanie, aby mieć polaryzację kołową. Popularne rozwiązanie to antena helikalna (GM3SBC, DD0KP, PY1SAN) czyli 5-6 zwojów nawiniętych w osi konwertera odbiorczego. Ja wybrałem rozwiązanie anteny typu Patch Feed z płytek miedzianych z falowodem z rurki o średnicy 20 mm. Koszt wraz z dostawą z Holandii to ok. 200 PLN. Po zlutowaniu elementów miedzianych (stacja na gorące powietrze + lutownica), połączeniu z konwerterem Opticum RED i uszczelnieniu silikonem mój zestaw wygląda jak na rysunku poniżej. Zamiast oryginalnej cylindrycznej soczewki mikrofalowej użyłem pozostałą mi z konwertera Venton – odbierany sygnał był silniejszy. Rafał SP9VFD nie poszedł na łatwiznę i zrobił antenę samodzielnie, przy zachowaniu jak największej precyzji nie jest to takie trudne. Rafał przetestował kilka konwerterów montując je w końcówce falowodu i został przy Opticum LSP-02G. Teflonowa soczewka z przodu pochodzi z konwertera HQRF101.

Rafał zbudował zestaw do pracy wakacyjnej na bazie anteny o średnicy 60 cm zamontowanej na statywie. Konwerter został pozbawiony plastikowej obudowy. Pokazany niżej zestaw bardzo ładnie pracuje, SWR w całym paśmie jest 1,2 do 1,4. Za antenę 60 cm w zestawie wraz z składanym stojakiem trzeba dać 160 PLN.

Antena + LNB by SP5GNI
Antena Patch by SP9VFD
Zestaw Rafała

 

 

 

 

 

Mirek SP5GNI

3 komentarze

  • Ja czasem słucham na https://eshail.batc.org.uk/nb/ i dużego ruchu nie ma. Maks. 3 jednocześnie pracujące stacje SSB, na CW nic, oprócz beacon-a DL50AMSAT. Jak na lokalnym przemienniku w epoce przedkomórkowej. W sumie ten QO-100 to też taki przemiennik, tyle, że ciut wyżej 😉

    Zbyszek

    Reply
    • Przesadzasz, czasem jest dużo więcej niż 3 stacje. Wydaje mi się że jeszcze sporo stacji jest na etapie uruchamiania, jak np. SP5GNI 😉
      Mirek

      Reply
      • Z całą sympatią dla GNI, GNI wiosny nie uczyni. Nawet jakby i JSZ się uruchomił, to też niewiele zmieni. Biorąc pod uwagę niski koszt i mało skomplikowaną instalację, stacji jest niewiele. Podejrzewam, że dla wielu HAMs to rzeczywiście jest taki lokalny przemiennik, gdzie ze względu na wysokość zawieszenia jego lokalność się zglobalizowała nieco. Nawet jak zrobisz DX-a, to niewielki wyczyn, skoro jak sam piszesz: „zawsze są warunki do łączności”. Czyli taki radiotelefon trochę. Nie mam nic przeciw radiotelefonom 😉

        Zbyszek

        Reply

Leave a Comment

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

+ 59 = 66