Es Hail 2 SSB Sat Empfang mit standard LNB von DB8TF 25.06.2018

 

Update 06.07.18 : Hier ein Video

Update 07.07.18 : Schematische Aufbauskizze

Update 10.09.18 : Detailbilder und Programmcode

Update 29.11.18: Verwendung von TCXO RTL-SDR Sticks verbessert die Stabilität enorm!

 

In ein paar Wochen wird (hoffentlich) der Es Hail 2 Satellit mit 13cm->3cm Transponder für SSB Betrieb in eine geostationäre

Umlaufbahn geschossen. Der Uplink liegt für den SSB Bereich bei 2,4GHz und der Downlink bei 10,5GHz rum.

 

Anfangs dachte ich das größere Problem sei der Uplink, jedoch weit gefehlt. Mit einer 70cm SSB Funke und einem kostengünstigen

Upconverter (BU500) sowie einer umgebauten ex-Handymastendstufe für 2,1GHz kommt man recht schnell auf die benötigten

10 Watt welche an einer WLan Reflektorschüssel trotz falscher Polarisation (-3dB) ausreichen sollten. (Laut AMSAT UK)

 

Das weitaus größere Problem ist jedoch der frequenzstabile Empfang der SSB Signale auf der Downlink Frequenz.

Man sollte denken: "da nimmt man einen normalen LNB, hängt den vorne an eine ausreichend große Schüssel dran und das läuft"

Keine Chance, so schnell kann Niemand den VFO drehen wie die Frequenz wegdriftet

 

Verschiedene Dinge wurden also ausprobiert:

3 "normale" LNBs, 1 Hama Single, ein Hama Quad und ein Inverto Ultra Black.

Ergebnis ist immer dasselbe, alle drei driften wild auf der Frequenz umher. Das leichteste Lüftchen reicht und die Frequenz ist kHz weit weg.

 

Dann kam unvermeidlich der Kauf eines PLL LNB von Octagon auf mich zu und dieser LNB ist schon deutlich stabiler.

Jedoch sind auch dort ein paar kHz hoch und runter recht schnell erreicht.

Dann wurde der Quarz aus dem LNB ausgebaut und in ein externes Kästchen mit geregelter Heizung eingebaut.

Dies war schon mal recht stabil, nur noch 100Hz Drift in der Minute etwa. Trotzdem immer noch die Pfoten am VFO Knopf ;(

Als Nächstes wurde der Quarz komplett entfernt und eine externe Einspeisung der 27MHz über den zweiten F-Anschluß probiert.

Mit einem recht genauen Agilent Signalgenerator war die Frequenz jetzt doch minutenlang stabil (+/-10Hz)

Soweit bisher die eindeutig beste Lösung. Bisher..

 

Nun kam mir in den Sinn das es doch möglich sein muss das Ganze per Software und ohne das ganze Umbaugedöns hinzubekommen.

Meine Vorstellung war dabei auf ein konstantes Signal welches vom Sat kommt (Baken und Bandgrenzenmarkierungen vorgesehen)

einzulocken (wie bei FM z.B. möglich) und mit dieser Referenz die darum herum auftauchenden SSB Signale zu demodulieren.

Damit müsste ein driftfreier Empfang möglich sein.

In mehreren Foren fragte ich nach einer solchen Möglichkeit oder ob Jemand programmiertechnisch

so Etwas zustande bringen würde, leider komplett erfolglos. Sogar eMails an die Entwickler von mehreren SDR Programmen

wurden nicht beantwortet. So musste ich mir selber Etwas einfallen lassen.

 

Also ans Werk:

Ich brauchte ein Programm das RTL-SDR Sticks steuern kann und eine externe Steuerung für die Frequenz hat.

Dazu nahm ich das bewährte HDSDR her, dieses kann mit dem Scrollrad der Maus in der Frequenz abgestimmt werden.

Nun wird HDSDR auf ein konstantes Signal in USB eingestellt und die demodulierte NF Frequenz wird von einem kleinen

Controller (in meinem Fall ein ATMega8) gemessen und wenn diese über oder unter einen bestimmten Wert fällt wird an das

Scollrad der Maus (elektrisch angeschlossen) der Befehl gegeben die Frequenz im HDSDR nachzuführen.

Somit wird diese Trägerfrequenz schon mal stabil bei einer definierten Frequenz gehalten.

 

Nun der Trick dabei:

Auf einem zweiten PC mit zweitem RTL-SDR Stick wird ebenso eine Maus angeschlossen die auch an dem Steuercontroller hängt.

Somit kann man auf dem zweiten PC im HDSDR SSB Signale demodulieren und die Frequenz wird anhand der Referenz vom ersten PC gleichmäßig nachgeführt. Nach etwas Optimierung des Programms im Controller wird der Drift hier nun mit einer Geschwindigkeit bis zu 15kHz pro Minute auf eine Genauigkeit von etwa +/- 25Hz herausgerechnet. Je nach Einstellung von HDSDR.

Natürlich kommen die Drifts der beiden RTL-SDRs zur Wirkung jedoch sind diese Schwankungen dermaßen gering das nach kurzer Äufwärmzeit eine recht stabile Demodulierung der SSB Signale möglich ist.

UND DAS MIT EINEM DRO LNB DER RUMDRIFTET WIE HÖLLE!

Vorteil des zweiten RTL-SDR ist das man nicht auf ein Signal angewiesen ist welches sich im Bereich der SSB Signale befindet sondern jedes beliebige stabile Signal welches vom SAT gesendet wird verwendet werden kann. Z.B. die Satellitentelemetrie bietet sich dazu an.

Dies ist nun mein derzeitiger Lösungsansatz welcher auch sicher recht einfach programmtechnisch direkt in einem SDR Programm umgesetzt werden kann. Ich bin mal gespannt wer als Erster diese Idee übernimmt (klaut).

VY73 DB8TF

 

 

 

 

 


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