Il mio interesse per l’attività radioamatoriale attraverso satelliti radioamatoriali è iniziata negli anni 80 .
All’epoca facevo collegamenti attraverso il satellite Oscar 7 uplink 70 cm con utilizzo di un apparecchio IC404 e amplificatore autocostruito con valvola 4cx250 e antenna Tonna a polarizzazione incrociata a 19 elementi.
La sezione ricevente era una antenna cubica a 5 elementi per i 144 , transverter autocostruito e ricezione in gamma 10 metri con ricetrasmettitore IC751.
Per conoscere il passaggio del satellite utilizzavo un programma di acquisizione ed un rotore G-5400B della Yaesu per l’elevazione e azimuth delle antenne.
Ultimamente saputo del lancio del nuovo satellite geostazionario Oscar 100 il mio interesse si è riacceso e mi sono documentato per accedere a questo satellite.
Devo innanzi tutto ringraziare gli OM attivi su WhatsApp OSCAR-100 ES’HAIL 2 QATAR ed in particolare Tony IK1HG1 di Novara per i consigli e la grande disponibilità senza i quali non avrei intrapreso quest’avventura che non è ancora terminata.
Il 15 Novembre 2018 da Cape Canaveral (Air Force Station Space Launch Complex 40) è stato lanciato il satellite radioamatoriale geostazionario Oscar 100 Es’hail-2 .
Il satellite ha un tempo di vita previsto di 15 anni e prevede due transponder , uno a banda stretta di 250 Khz per CW, SSB, PSK ed altri sistemi digitali ed uno a banda larga di 8 Mhz per attività DATV.
Ho deciso quindi di utilizzare l’upconverter a basso costo della DXPATROL V.2 che grazie all’uso nell’oscillatore locale di un TXCO molto stabile ed un sintetizzatore con integrato ADF4351 permette attraverso l’impostazione di microswitch collegati ad un PIC 12F675 di pilotare l’upconverter tramite trasmettitori di bassa potenza a frequenza 28-144-432 o 1296 Mhz.
La potenza di uscita a 2,4 Ghz è di circa 100 mW e le frequenze immagine sono sotto i 60 dB grazie a due filtri saw .
Il pilotaggio a 28 Mhz che richiede invece un filtro supplementare a 2,4 Ghz poiché la frequenza immagine ottenuta per differenza dal LO è attenuata di soli 20 dB rispetto alla fondamentale a causa della vicinanza a quest’ultima.
I 100 mW vengono amplificati da un amplificatore cinese EDUP EP-AB003 2400 MHz modificato per farlo restare sempre in trasmissione come consigliato nel seguente link: https://www.george-smart.co.uk/2019/03/limesdr-edup-pa/
La potenza di uscita dall’amplificatore EDUP , misurata con un carico fittizio e diodo, è di 2,5 Watt ( 16 volts sul carico fittizio ).
Questa potenza è sufficiente per transitare sull’Oscar 100 a patto di mettere l’upconverter ed amplificatore vicinissimo all’antenna per minimizzare le perdite dovute al cavo coassiale.
Mia intensione è stata quella di mettere questi apparecchi all’interno dell’abitazione al riparo dalle intemperie e di arrivare in prossimità dell’antenna al PA da 30 Watt con 9 metri di RG58 che svolge la funzione di attenuatore poichè l’ingresso del PA accetta massimo 0,5 Watt.
Il segnale che arriva al PA è di circa 300mW e permette di lavorare il tranquillità.Il PA assorbe circa 1 A a 24 Volts e fornisce all’antenna circa 10 Watt.
Il PA è un progetto trovato sul sito di DC1RJJ-DJ0ABR dove è possibile acquistare anche il circuito stampato
https://www.helitron.de/dj0abr/index.html
L’amplificatore è posizionato in una scatola stagna con un ampio dissipatore di alluminio nel lato posteriore .
Usare una sola antenna per ricevere e trasmettere è un compromesso.La presenza delle spire davanti l’LNB comporta delle perdite in ricezione.
Questo è lo spettrogramma in banda DATV con le spire davanti all’LNB da cui si vede che il segnale utile è solo 1,5 db superiore al rumore
Per migliorare la ricezione ho spostato dal fuoco della parabola l’antenna trasmittente.
Così facendo ho migliorato la ricezione ma peggiorato la trasmissione. La soluzione migliore sarà quella di utilizzare due antenne separate, una per ricevere ed una per trasmettere.
Il segnale utile in ricezione è, grazie a questa modifica, 6 db superiore al rumore e permette una buona ricezione anche in DATV.
La mia stazione per Oscar 100 occupa pochissimo spazio .E’ formata da un ricetrasmettitore SK-290 Sommerkamp che genera 3 watt in gamma 2 metri, DX-Patrol e EDUP EP-AB003 all’interno della scatola grigia, due alimentatori switching da 12 e 24 volts , un deviatore per alimentare l’LNB a 12 o 18 volts ( polarizzazione verticale per SSB o orizzontale per DATV) , un BIAS-Tee per alimentare l’LNB ed una chiavetta SDR RTL2832.
In ricezione utilizzo il programma freeware “SDR Console” che ha la possibilità di agganciare il beacon in modo da rendere stabile e precisa in frequenza la ricezione ( paragonabile al GPSDO).
In un primo tempo avevo pensato di fare un down-converter per ricevere i 10 Ghz con un ricevitore gamma 10 metri.Utilizzava un pll con ADF4351 pilotato da Arduino uno ed un mixer ADE-25MH.
Pur funzionando perfettamente il down converter ( il video seguente lo dimostra) mi son dovuto ricredere e sono tornato al ricevitore SDR che presenta i seguenti vantaggi rispetto al downconverter : costo bassissimo, stabilità, precisione in frequenza , sensibilità elevatissima , possibilità di inserire filtri per abbassare il rumore , equalizzatore, visione dell’intero spettro di frequenza.
Nel seguente filmato metto a confronto il down-converter analogico con il ricevitore SDR in cui si sente che è abbastanza evidente l’attenuazione quasi totale del rumore nel ricevitore SDR.
Per misurare la potenza in trasmissione faccio uso di un wattmetro-rosmetro della REVEX che ha una sonda che arriva fino a 1,3 Ghz. Da prove fatte la potenza letta in gamma 2,4 Ghz è doppia rispetto a quella reale, per cui bisogna dividere per due la potenza. Il ROS sembra piuttosto attendibile.
Con 10 watt il segnale di ritorno è molto alto, 2 db sopra il beacon a 10,489.500 .
Ho fatto una prova anche in gamma DATV (portante)ed il segnale è oltre 10 db sopra il rumore.
Chiaramente la potenza è attualmente insufficiente per trasmettere in DATV sul satellite, per questo sto costruendo un PA da 140 Watt.
Si calcola che per una trasmissione sym_rate di 333 ks occorrono 75 watt su una parabola da 1 metro. Per sym_rate superiori occorrono potenze ancora più alte.
RICEZIONE DATV
Grazie alle informazioni avute dall’amico Tony IK1HG1 di Novara ho iniziato ad usare il programma DVB-S2 Demod GUI arrivato alla versione 2.0.12 che permette di ricevere la DATV utilizzando la stessa chiavetta SDR che si usa per ricevere la ssb.
Il programma freeware è stato compilato da Marcel Kroner ed è possibile scaricarlo sul forum di amsat -dl.
E’ indispensabile che il processore sia una CPU Intel Core i5 o meglio i7 con almeno 4 mega di RAM , sebbene alcuni OM usano con successo anche processori i3.
Dato il notevole lavoro che deve eseguire il processore, sembra che l’uso di un processore più performante possa ricevere anche segnali deboli altrimenti non decodificabili.
Qui di seguito metto un filmato che descrive l’utilizzo di questo programma .
Il lavoro non è finito perchè manca la parte trasmittente DATV.
Mi sto documentando in proposito e credo che la scelta finale cada su un adalm-pluto che pilota l’amplificatore cinese e tutti i successivi stadi amplificatori.
Come finale LDMOS da 140 watt userò questo
