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  Aktivitäten via Satellit

| Kurzwelle | 6m | 2m-70cm | Satellit |

 

Bei dieser Betriebsart geht es mir gar nicht so sehr um die größere Reichweite die man via Satellit erzielen kann, sondern um die Einzigartigkeit dass man als Privatperson überhaupt über einen Satellit funken darf. Jedoch muss ich zugeben, dass ich den Satellitenfunk in den letzten Jahren immer mehr vernachlässigt habe.

Erst mit Inbetriebnahme des 1. geostationären Amateurfunksatelliten Es'hail 2 am 14. Februar 2019, wurde der Satellitenfunk für mich wieder interessant. Der von Qatar in Auftrag gegebene und daher von der AMSAT auf Qatar Oscar 100 (QO-100) benannte Satellit, hat 2 Transponder, einen Schmalband mit 500 KHz für CW, SSB, usw. und einen Breitband mit ca. 8 MHz für Digitalfernsehen (D-ATV).

Der große Vorteil eines geostationären Satellit ist, dass man die Antenne fix ausrichten kann und keine Doppler-Effekte ausgleichen muss. Auch kann man schon mit billigen LNBs, die einfach zu modifizieren sind, empfangen und mit einfachen W-Lan Komponenten senden. Das Experimentierfeld ist hier sehr groß und es war bisher noch nie so einfach über Satellit QRV zu werden wie jetzt.

Der Downlink erfolgt im 3cm Band auf 10 GHz vertikal im Schmalbandbereich und horizontal im Breitbandbereich.
Der Uplink erfolgt im 13cm Band auf 2,4 GHz rechtszirkular polarisiert.

Ich interessiere mich aber nur für den Schmalbandbereich. Um hier QRV zu werden reichen schon kleine Antennen und eine geringe Leistung. Und die Ausleuchtzone deckt mit ganz Europa und Afrika sowie Teile Asiens und Südamerikas bis runter in die Antarktis ca. 1/3 der Erdoberfläche ab.

Am 21. März 2023 wurde das 150. DXCC-Land (von 206 theoretisch möglichen Ländern) via QO-100 aktiviert.

Mein 1. QSO via QO-100 hatte ich am 12. Juli 2019, 5 Monate nach Inbetriebnahme des Satelliten.
Am 26. Juli 2023 erreichte ich mein 150. Land. Nur Ägypten (verpasst), Süd Georgien (war bei einem Landgang einer Kreuzfahrt nur ein paar Stunden aktiv) und Ivory Coast (nur wenige QSO gemacht) fehlen mir von den bereits aktivierten Ländern.

Ausleuchtzone QO-100


Ich verwende für den Betrieb über QO-100 eine alte gebrauchte 80cm Offset-Parabolantenne die ich am Balkon montiert habe. Damit ich Up- und Downlink mit einer Schüssel gleichzeitig machen kann, verwende ich ein Duoband-Feed (Hornstrahler für 10 GHz und Patch für 2,4 GHz) von der Firma BaMaTech (inzwischen die Version 2).

Da das BaMaTech-Feed (Version 1) eigentlich für eine Parabolantenne mit Zentralfokus optimiert ist, überstrahlt das Feed den Rand der Offset-Schüssel, so dass ein höheres Grundrauschen entsteht. Um dieser Überstrahlung entgegenzuwirken habe ich die Kunststoffabdeckung vom 10GHz-Horn durch eine dielektrische Linse von einem Raketen-LNB der Firma Inverto ersetzt. Dadurch konnte ich das Grundrauschen um einen S-Wert senken und das Signal/Rauschverhältnis damit verbessern.

Inzwischen habe ich das BaMaTech-Feed Version 1 durch die Version 2 ersetzt. Weil ich jedoch schon eine dielektrische Linse verwendete, wurde der Empfang durch die Version 2 (die bereits mit einer Linse ausgeliefert wird) nicht mehr wesentlich verbessert. Auch der Versuch nur eine SMA-Kupplung anstatt des 10cm Semirigid-Kabel zwischen Feed und Downkonverter zu verwenden, brachte keine merkbare Verbesserung mehr. Das kurze Kabel ist also auch nicht schlechter als direkt mit SMA-Kupplung zu verbinden.

Was sich jedoch bei der Version 2 deutlich verbesserte war mein Sendesignal. Die Version 2 soll eine bessere zirkulare Polarisation beim 2.4 GHz Patch haben. Das dürfte auch so sein, da mein Uplink-Signal deutlich stärker geworden ist.

Sat-Antenne und Downconverter 2019

Der Down-Converter ist von der Firma Kuhne Electronic (MKU LNC 10 QO-100) und ist gleich direkt beim Feedhorn mit einem 10cm kurzen verlustarmen Semirigid-Kabel angeschlossen um sofort von 10 GHz auf 433 MHz umzusetzen.

Für den Uplink verwende ich den Up-Converter MKU UP 2424 B, ebenfalls von der Firma Kuhne Electronic. Dieser setzt mir das von meinem Funkgerät IC-9700 erzeugte 144 MHz Signal auf 2,4 GHz um. Damit die Kabelverluste gering gehalten werden, habe ich den Up-Converter so nahe wie möglich bei der Satellitenschüssel im Dachboden installiert. Dadurch habe ich auf der 2,4 GHz Strecke, zwischen Up-Converter und Antenne, nur noch 5m Koaxkabel (H2000 Flex).

Up-Converter Kuhne und IC-9100

Der Up-Converter wurde zusammen mit einem Netzgerät in eine Box eingebaut und wird mittels Terminalprogramm gesteuert. Den Strom für das Netzgerät kann ich im Shack ein/ausschalten und für die Steuerung des Up-Converters wurde noch ein 5-poliges Steuerkabel mitverlegt. Mit dem Befehl „O1“ wird dann der Up-Converter eingeschaltet („O0“ zum ausschalten) und mit „P1“ könnte man die Sende/Empfangsumschaltung (PTT) auf Dauer einschalten. Eine eigene Leitung für die PTT ist aber vorteilhafter, damit der Up-Converter wegen des sonst permanenten Ruhestromes nicht so warm wird. Dazu den weißen Draht (PTT) vom Up-Converter mit dem Pin3 (Send) und den braunen Draht (Masse) mit dem Pin2 (GND) der 8pol. ACC-Buchse vom IC-9700 verbinden. Ein Relais dazwischen ist nicht erforderlich.

Auch noch in der Box befindet sich die Fernspeisweiche (KU BT 10 REF von Kuhne Electronic) für den Down-Converter, die einen Anschluß für ein 10 MHz Referenzsignal hat, genauso wie der Up-Converter. Ein GPSDO von der Firma Leo Bodnar stabilisiert dann die beiden Converter. Die GPS-Antenne wurde außen unter dem Dachvorsprung montiert.

Box mit Up-Converter und GPSDO

Da die Verstärkung des Down-Converters sehr stark ist, wird das Grundrauschen am S-Meter schon mit S9+ angezeigt. Die mittlere Bake liegt dann noch mit 20dB über dem Grundrauschen. Da mir der hohe Ausschlag am S-Meter nicht gefiel, habe ich 2 Dämpfungsglieder in die Empfangsleitung gesetzt. Ein fixes und ein regelbares, jeweils mit 20dB Dämpfung. Damit kann ich jetzt den S-Meter bei „leerer QRG“ schön auf S0 abschwächen. Die Mittelbake kommt so nur noch mit S8 an. Meine Leistung habe ich dann einfach soweit aufgedreht, bis dass ich mein eigenes Signal ebenfalls so stark wie die Bake mit S8 zurück höre. Das sind dann 6 Watt beim Feed.

Antennenumschalter mit Dämpfungsglieder

Wie oben erwähnt gibt es viele Möglichkeiten auf diesem Satellit QRV zu werden. Mir war wichtig dass ich für Up- und Downlink nur eine Parabolantenne benötige und die Converter auf 2m und 70cm umsetzen, um ein herkömliches Funkgerät ohne PC verwenden zu können.





Bei den übrigen - nicht geostationären - Satelliten müssen die Antennen in Azimut und Elevation, sowie auch die Frequenz wegen des Doppler-Effektes, von Up- bzw. Downlink ständig korrigiert werden. Bei niedrig fliegenden Satelliten (so genannte LEO's) ist das manuell fast nicht mehr zu schaffen.

Aber so kompliziert wie es sich anhört ist es natürlich auch wieder nicht. Diese Arbeit nimmt einem die Rotor- bzw. Cat-Steuerung ab. Ich verwendete dazu das Programm HalloSat von DB3DH. In Verbindung mit seinem Rotorinterface HalloRotor wurden damit Funkgerät als auch die Antennen automatisch gesteuert.

Auch den Antennenaufwand kann man in Grenzen halten. Aufgrund meiner eingeschränkten Möglichkeiten verwendete ich als Kompromiss meine beiden horizontal polarisierten Antennen, die noch dazu nicht einmal eleviert werden können. Dieser Minimalaufwand reicht für Verbindungen über LEO's bereits aus. Aufgrund der relativ niedrigen Höhe der LEO's sind mit diesen nur Verbindungen innerhalb Europas möglich. Neben den FM-Satelliten AO-51, AO-27 oder SO-50 arbeitete ich gerne über die SSB-Transponder VO-52, FO-29 sowie über den alten AO-07.
Mittlerweile bin ich jedoch nur noch über den geostationären QO-100 QRV.


Die folgende Auswertung zeigt meine QSO's über diverse LEO-Satelliten (Stand: Sept. 2009)

Sat-Verbindungen ohne AO-40, 2009


Neben den niedrig fliegenden LEO's gab es bisher auch 3 hoch fliegende Satelliten, die durch ihre hohe Umlaufbahn auch weltweite Verbindungen ermöglichten. Zwei davon waren AO-10 und AO-13, diese jedoch noch vor meiner aktiven Sat-Zeit.

Im Jahre 2000 wurde dann AO-40 ins All gebracht. Leider funktionierte bei AO-40 durch eine Beschädigung der 2m Downlink nicht, so dass man nur noch über seinen 2. Downlink auf 13cm hören konnte.

Daher besorgte ich mir eine 60cm Parabolantenne und einen Konverter mit dem die 13cm-Signale auf 2m umgesetzt wurden. Als Erreger kam ein selbstgebauter K3TZ-Patch zur Anwendung.

Die Signale waren mit dieser Empfangsantenne bis etwa S9 ausreichend gut, bloß beim Uplink kam ich mit meinen 35 Watt relativ schlecht über den Satellit. So war mit der Leistung bei manchen Überflügen kaum ein QSO möglich. Mit einer alten C-Netz Endstufe wollte ich das Problem lösen. Diese musste jedoch erst linearisiert werden, um sie verwenden zu können.


Leider verstummte AO-40 kurze Zeit nach dem Umbau der PA, so dass ich insgesamt nur diese 55 QSO's über ihn tätigen konnte.

Sat-Verbindungen via AO-40