Γενικά
Ο Oscar 100 είναι ο πρώτος γεωστατικός ραδιοερασιτεχνικός αναμεταδότης (transponder) και εκτοξεύτηκε στις 15 Νοεμβρίου 2018. Είναι ένα κοινό σχέδιο της Qatar Satellite Company (Es’hailSat), της Qatar Amateur Radio Society (QARS) και της AMSAT Deutschland (AMSAT-DL) και τέθηκε σε γεωστατική τροχιά στις 25,9° Ανατολικά (East). Η βασική του υπηρεσία είναι για να βλέπουν τηλεόραση περιοχές της Μέσης Ανατολής. Αυτό όμως που τον κάνει ενδιαφέροντα για μας, είναι ότι φέρει και δύο ραδιοερασιτεχνικούς αναμεταδότες. Παράλληλα και λόγω της θέσης του καλύπτει περιοχές από την Βραζιλία μέχρι και την Ταϊλάνδη!
Συχνότητες του QO-100
Ο Oscar 100 εκπέμπει (και στους δύο αναμεταδότες) στους 10,4GHz (άρα εδώ τον ακούμε), ενώ μας ακούει (άρα εδώ εκπέμπουμε) στους 2,4GHz. Το πρόβλημα είναι ότι δεν έχουμε ράδιο για αυτές τις συχνότητες!
QO-100 BandPlan
O QO-100 έχει δύο αναμεταδότες: έναν Narrowband (NB) κι έναν WideBand (WB).
ΝarrowΒand
Ο NarrowBand “NB”αναμεταδότης προορίζεται για συμβατικά, αναλογικά και στενής ζώνης ψηφιακά σήματα, με μέγιστο εύρος ζώνης 2,7 KHz. Δεν επιτρέπεται η διαμόρφωση FM, αναλογική ή ψηφιακή, τύπου DSTAR, C4FM. Δεν πρέπει να γίνονται εκπομπές πέρα από τα δύο όρια του διαύλου του αναμεταδότη και πιο συγκεκριμένα, δεν επιτρέπεται η εκπομπή κάτω από το κάτω όριο (lower beacon) ή πάνω από το πάνω όριο (upper beacon). Δεν επιτρέπεται, επίσης, το εκπεμπόμενο σήμα μας, να είναι μεγαλύτερο από το σήμα του beacon.
WideBand
Ο WideBand “WB”αναμεταδότης προορίζεται για DATV (DigitalAmateur TeleVision). Η εκπομπή σήματος πρέπει να γίνεται μέσω DVB-S2 (Digital Video Broadcasting-Satellite-Second Generation). Σαν γενική αρχή, ο αναμεταδότης θα πρέπει να χρησιμοποιείται μόνο για δοκιμές και επαφές μικρής διάρκειας. Ισχύει και εδώ ότι το εκπεμπόμενο σήμα μας δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερο από το σήμα του beacon.
Τι θα χρειαστούμε;
Ας τα πάρουμε όμως από την αρχή ώστε να δούμε τι χρειαζόμαστε. Σκοπός μας σε αυτό το άρθρο είναι να σας βοηθήσουμε να καταλάβετε τι απαιτείται για να χρησιμοποιήσετε το “ΝΒ” Narrowband transponder – αναμεταδότη.
Τα mode που χρησιμοποιούνται στον NB αναμεταδότη είναι τα εξής:
- SSB
- FreeDV
- CW
- RTTY
- SSTV / KG-STV
- FAX
- Feldhell
- Digimodes όπως PSK31, FT8 κλπ.
Λήψη
Όπως είπαμε, η λήψη του σήματος SSB CW SSTV PSK από τον Oscar 100, γίνεται στην συχνότητα των 10,4 GHz. Για να λύσουμε το πρόβλημα της έλλειψης του ραδίου, θα πρέπει να χρησιμοποιήσουμε το κατάλληλο LNB και να μετατρέψουμε την συχνότητα των 10,4 GHz, συνήθως, στους 739 MHz, όπου μπορούμε να ακούσουμε με τη βοήθεια ενός SDR δέκτη.
Ο σταθμός εδάφους για την λήψη του Oscar 100 στην πιο απλή του σύνθεση αποτελείται από τις εξής μονάδες:
- Παραβολικό κάτοπτρο υψηλής απολαβής ως κεραία λήψης
- LNB (low noise block) με PLL και εξωτερικό σημείο αναφοράς ταλάντωσης 25MHz ή GPS clock reference
- T-BIAS για την τροφοδοσία του LNB
- SDR δέκτη (RTL) 0,5ppm ή downcorverter
- Καλώδιο RG6U 75ohm (τηλεόρασης) δορυφορικού τύπου
- PC με πρόγραμμα SDR console version 3+
- Τροφοδοτικό 12v ή 18v
- Αντάπτορες και ομοαξονικά SMA καλώδια μικρού μήκους
Κεραία Λήψης – Δορυφορικό πιάτο
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε κοινά δορυφορικά πιάτα διαμέτρου 80-120cm. Π.χ. https://www.e-shop.gr/engel-axil-doryforiko-katoptro-lh-105m-p-PER.705170
Η σκόπευση μπορεί να γίνει, χρησιμοποιώντας την παρακάτω διεύθυνση, βάζοντας για ανεύρεση κάποιον κοντινό στις μοίρες μας (25.9° East ) δορυφόρο. Δείτε στο https://satlex.de/en/azel_calc-params.html?satlo=&user_satlo=25.9&user_satlo_dir=E για βοήθεια.
LNB
Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα απλό LNB ή καλύτερα κάποιο που έχει και είσοδο για “GPSDO” (εξωτερικό ταλαντωτή ελεγχόμενο από gps), προκειμένου να είναι σταθερή η συχνότητα λήψης (όπως λέμε: να μην τσουλάει). Εναλλακτικά, υπάρχουν στο διαδίκτυο απλά LNB, που μπορούν με modification στο PLL, να είναι αρκετά σταθερά.
LNB 
Η συχνότητα λήψης του LNB είναι οι 9750MHz (μέσω προγράμματος για SDR, πάει στους 10,4GHz) και μετατρέπεται, συνήθως, στους 739MHz.
Τα LNB έχουν δύο κεραίες μία κάθετη και μία οριζόντια. Για τον ΝΒ αναμεταδότη πρέπει να δώσουμε στο LNB 12V, ώστε να ενεργοποιήσουμε την κάθετη πόλωσή του. Αν θέλουμε τον WB αναμεταδότη πρέπει να τροφοδοτήσουμε το LNB με 18V, ώστε να ενεργοποιήσουμε την οριζόντια πόλωση.
Προτείνω να προμηθευτείτε ένα LNB που να δέχεται modification ως προς την σταθερότητα ή να αγοράσετε κάποιο, που ήδη να έχει γίνει τέτοιου είδους μετατροπή.
Π.χ. https://www.ebay.com/itm/Goobay-PLL-single-output-LNB-EsHail2-QO-100-Amateur-satellite-25MHz-ref-/192863276886?ef_id=Cj0KCQjwmdzzBRC7ARIsANdqRRnxTy8vuFW2InqAnAneGj-pjp0V7j2wkeIH_AXs6bW6IN0isCgSUoAaAgNXEALw_wcB:G:s ή έτοιμη λύση από το https://remoteqth.com/lnb.php
Bias-T
Η τάση τροφοδοσίας του LNB είναι, όπως προαναφέραμε, 12V για τον NarrowBand αναμεταδότη και 18V για τον wideband αναμεταδότη.
Bias-T μπορούμε είτε να αγοράσουμε έτοιμο είτε να το κατασκευάσουμε σύμφωνα με το ακόλουθο σχέδιο.
Στο κύκλωμα της φωτογραφίας, φαίνεται ότι μεταξύ του LNΒ και του δέκτη μας, υπάρχει πυκνωτής απομόνωσης από την DC τάση, που εφαρμόζεται στο LNΒ μέσω ενός πηνίου. Αυτό απαιτείται εάν το κατασκευάσει κάποιος μόνος του.
Διαφορετικά, έτοιμες λύσεις μπορείτε να προμηθευτείτε έτοιμη είτε από το https://remoteqth.com/lnb.php ή από το ebay https://www.ebay.com/itm/Bias-T-Breitband-1MHz-3GHz-fur-Amateurfunk-Rtl-Sdr-Lna-Verstarker-50VDC-2-L49/232847552138?hash=item3636cbae8a:g:P6oAAOSwCLNbQAET
SDR
Χρησιμοποιήστε SDR δέκτη με λήψη έως 1GHz και 0,5-1 ppm TXCO για μα μην “τσουλάει”.
DownConverter
Εναλλακτικά, εκτός από SDR, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε για την λήψη, ένα Down Converter σαν της DX PATROL, με είσοδο LNB και έξοδο τους 28, 144, 432 ή 1296 MHz. Αυτό σας δίνει την δυνατότητα να ακούσετε απευθείας στον HF ή VHF/UHF all mode πομποδέκτη σας, τον OSCAR-100. Δείτε στο https://www.dxpatrol.pt/index.php/kits
Πρόγραμμα για SDR
Όπως είπαμε, πρέπει να χρησιμοποιήσετε κι ένα πρόγραμμα στον υπολογιστή σας για το χειρισμό του SDR. Π.χ. https://www.sdr-radio.com/
Οδηγίες για το σετάρισμα του προγράμματος μπορείτε να βρείτε εδώ: https://www.f5uii.net/en/reception-satellite-qatar-oscar-100-phase-4a-eshail-2-sdr-console-sdr-radio-software/
Ομοαξονικό καλώδιο
Για την σύνδεση του LNB με το T-BIAS, θα χρειαστείτε καλώδιο tv-sat 75 ohms. Π.χ. https://www.stavrianos-dw.gr/m.index.php?cPath=327_688_364
Εκπομπή
Η εκπομπή σήματος στον QO-100 γίνεται στους 2,4GHz και χρειαζόμαστε:
- Πομποδέκτη V-U all mode ή και απλό πομποδέκτη βραχέων
- Transverter ή μόνο Up Converter
- Ομοαξονικό καλώδιο χαμηλών απωλειών τύπου ULTRAFLEX-10
- Κεραία γαι τους 2,4GHz
- Δορυφορικό πιάτο διαμέτρου 80-120 cm
- Προαιρετικά ενισχυτή για τους 2.4GHz
Πομποδέκτης
Ανάλογα με τον πομποδέκτη HF ή VHF/UHF allmode που διαθέτετε πρέπει να επιλέξετε και το transveret ή upconverter.
Transverter ή Upconverter
Μία καλή λύση είναι το Transverter της sg-lab με συχνότητα εισόδου τους 430MHz (απαιτεί UHF All Mode δηλαδή), συχνότητα εξόδου τους 2,4GHz και ισχύ 2 Watts. Το πλεονέκτημα του είναι, ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για λήψη και για εκπομπή στους 2,3-2,425GHz (στην περίπτωσή μας χρειάζεται βέβαια μόνο η εκπομπή). Με τη συγκεκριμένη λύση επίσης, γλιτώνουμε την αγορά ενισχυτή. Δείτε http://www.sg-lab.com/TR2300/tr2300.html
Μια δεύτερη λύση είναι το Up Converter της DXPATROL, που δέχεται ως συχνότητα εισόδου τους 28, 144, 432 ή 1296 MHz (άρα κάνει οποιοσδήποτε HF πομποδέκτης) και εκπέμπει στους 2,4GHz. Προσοχή στο ότι κάνει μόνο εκπομπή (όχι λήψη) και η ισχύς εξόδου του είναι 250mWatts. Αυτό σημαίνει ότι λογικά θα χρειαστείτε ενισχυτή ή διαφορετικά καλύτερη κεραία, πχ πιάτο διαμέτρου 1,5m, για να επιβιώσετε στον δορυφόρο. https://www.dxpatrol.pt/index.php/kits
Ενισχυτής
Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε κοινούς ενισχυτές WiFi. Υπάρχουν όμως και ενισχυτές πιο αξιόλογοι που προορίζονται για την συγκεκριμένη χρήση. https://www.passion-radio.com/satellite-qo-100/ep-ab003-797.html
Κεραία εκπομπής
Η κατάλληλη κεραία εκπομπής για τον Qscar-100 είναι η λεγόμενη “RHCP” right hand circular polarization κεραία. Τέτοιες είναι και οι POTY και Helix που φαίνονται στις εικόνες. Και οι δύο αυτές κεραίες είναι εύκολο να κατασκευασθούν από εμάς. Δείτε http://www.hybridpretender.nl/patch.pdf και http://f5ad.free.fr/Liens_coupes_ANT/G/PA3FYM%20Helice%202300.htm
Αυτού του είδους οι κεραίες, όπως στις παραπάνω εικόνες, είναι συντονισμένες στους 2,4GHz και τοποθετούνται στο δορυφορικό πιάτο, όπως και το LNB, εκπέμπουν δηλαδή προς το πιάτο, το οποίο ανακλά το σήμα προς τον δορυφόρο.
Μπορούμε, αν θέλουμε, να μην έχουμε πιάτο, και να χρησιμοποιήσουμε κεραίες τύπου HELIX με πολλές σπείρες ή κεραίες τύπου WiFi Parabolic grid (Προσοχή: δεν είναι “RHCP” και είναι λύση ανάγκης εάν και εφόσον διαθέτουμε ήδη μία). Καλύτερο όμως είναι να χρησιμοποιήσουμε κεραίες μικρού μεγέθους σε συνδυασμό με πιάτο.
Να σημειωθεί ότι το transverter ή το up converter καθώς και ο ενισχυτής, αν χρησιμοποιήσετε, πρέπει να τοποθετηθούν, όσο πιο κοντά στην κεραία εκπομπής. Μην ξεχνάτε ότι οι απώλειες του ομοαξονικού καλωδίου στη συχνότητα των 2,4GHz είναι μεγάλες. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το ίδιο πιάτο και για λήψη και για εκπομπή, τοποθετώντας μαζί το LNB και την TX κεραία.
Ομοαξονικό καλώδιο για την εκπομπή
Χρησιμοποιήστε καλώδια για WiFi που είναι χαμηλών απωλειών στους 2,4GHz, όπως το Ultraflex-10, πχ https://www.freebytes.com/catalog/product_info.php?products_id=1813
Δείτε στο σχετικό βίντεο, λήψη και εκπομπή στον QO-100
Χρήσιμα links
- https://www.qsl.net/sv2hzt/OSCAR%20100%209-12-2019.pdf?fbclid=IwAR2wyb-Gcy5Pw180h91WNPf_1sJ24XJA6QiavrmZtSV7rx2VbuSQNnVVmec
- https://forum.amsat-dl.org/index.php?board/3-qo-100-es-hail-2-p4-a/
Προμηθευτές εξοπλισμού
- https://www.sv1afn.com/en/products/
- http://www.sg-lab.com/TR2300/tr2300.html
- https://www.dxpatrol.pt/index.php/kits
- https://remoteqth.com/lnb.php
- https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/
- https://www.ebay.ie/itm/NESDR-SMArt-SDR-Premium-RTL-SDR-USB-Stick-w-0-5PPM-TCXO-SMA-R820T2-RTL2832U/152704226308?hash=item238de19404:g:I20AAOSwzJ5XbKyz
Καλή επιτυχία και καλές επαφές. Για τον SZ1A και όλους εσάς.
Γιώργος Σωφρονάς, SV1ELF
Ηλεκτρολόγος Μηχανικός Τ.Ε.
