Funk-Amateur-Club Basel

von Uwe Gartmann, HB9FZG 

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2band SAT Antenne

 

 

In Zeiten des Sonnenfleckenminimums sind die Bedingungen auf den Kurzwellen eher bescheiden. Da bietet sich doch geradezu der Betrieb über Satelliten an. Distanzen von einigen hundert Kilometern liegen drin. Auch sind per Satellit OMs zu erreichen die auf KW nicht aktiv sind.

In den letzten Monaten wurden diverse Satelliten mit Amateurfunk-Payload in Umlaufbahnen der Erde ausgesetzt. Diese modernen Satelliten lassen sich mit wenig Technik arbeiten. Sie senden in der Regel eine empfangene Frequenz eines Bandes in einem anderen Band zurück. Meist sind das die Bänder 2m, 70cm und 23cm. Die Betriebsarten sind dabei sehr unterschiedlich. Von FM über PSK31, CW, SSB etc. gibt es viele Möglichkeiten der Kommunikation. Die Satelliten werden von Kontrollstationen überwacht und verwaltet. Welche Betriebsmodi gerade verfügbar sind findet man zum Beispiel auf https://www.amsat.org

Grundsätzlich kann man mit fast allen VHF/UHF Geräten über Satelliten arbeiten. Kann das eine Gerät das andere Band nicht, braucht es ein weiteres Gerät für das andere Band. Einige OMs verwenden zwei Geräte gleichzeitig. Man kann damit seine eigene Aussendung hören und entsprechend Korrekturen vornehmen. Für Anfänger wie mich eignen sich am besten Funkgeräte die mit zwei Bändern auf einem Kanal umgehen können. Die Betriebsart FM ist wohl die einfachste, wo man kaum technische Fehler machen kann.

Als Antenne benötigt man aber ein wenig mehr als die mitgelieferte Gummiantenne. Idealerweise benutzt man eine kleine Zweiband-Yagi wie die hier beschriebene. Es gehen auch hochwertige Stabantennen, welche aber im Betrieb wegen der Polarisation nicht so gut zu handhaben sind. Der Rest ist Betriebstechnik, welcher in einem anderen Beitrag erklärt wird.

Was einem beim Empfang eines Satellitensignals sofort auffällt, ist die sich dauernd ändernde Polarisation während des Überflugs. An einer stationären vertikalen Antenne hört es sich fast wie Fading an, wie man es von Mittelwellenstation aus der Vergangenheit kennt. Es gibt verschiedene Möglichkeiten dies zu vermeiden. Man verwendet eine Stationsantenne die Zirkumpolar ausgelegt ist, oder man benutzt handgehaltene Antennen. Eine fest ans Handfunkgerät montierte Stabantenne ist da etwas umständlich. Einfacher geht es mit einer über Koaxialkabel verbundenen in der Hand gehaltenen kompakten 2-Band Yagi.

Wer sich im Internet umsieht findet viele Antennen für Satelliten. Eines dieser Konzepte hat mir besonders gut gefallen. Es ist eine Mischung zweier Antennentypen mit Energiekopplung. Das grundlegende Element ist eine Moxon-Antenne für das 2m Band. Sie ist eine 2-Element Antenne mit abgewinkelten Enden welches ein kompaktes Mass ergibt. Die dazugefügte 70cm Antenne ist eine klassische 3-Element Yagi dessen Dipol nah am Dipol der Moxon sitzt und von dieser passiv angeregt wird.

Der Aufbau ist einfach. Alle Elemente sind vom Boom (Träger) isoliert. Als Boom dient bei diesem Beispiel ein U-Profil mit den Massen 15mm Breite x 10mm Höhe. Es gehen natürlich alle Arten von Trägern; Holz, Metall, Kunststoff. Die Moxon Elemente bestehen aus 8 x 1.5 mm Flachaluminium und für die 70cm Elemente ist es 6mm Alurohr. Beides ist in Baumärkten erhältlich. Der Vorteil des 8x1.5mm Profil ist, dass man es sehr einfach biegen kann. Da die erhältlichen Längen (1m) für ein aus einem Stück gefertigten Reflector nicht ausreichen, macht man zwei Teile und überbrückt den Rest mit einem kleinen Stück desselben Profils. Alle Elemente auf eine Genaugkeit von 0.5mm Ablängen genügt.

Link zu den Massen

2Band SAT Antenne Modell

 

Die im Simulator gerechnete Antenne weist folgende SWR Kurven aus.

 SWR 2m  SWR 70cm

 

In der Praxis muss beim 2m Dipol der Spalt zwischen den beiden Hälften passend erstellt werden, weil die aufgetrennte Seele und der Mantel des Koaxialkabels als Längenanteil der Antennenhälften wirksam sind. Im ersten Musteraufbau hat sich bei mir darum eine Resonanzfrequenz von 140 MHz ergeben, mit einem SWR auf 145 MHz von 1:2. Da die meisten Satelliten ihren Downlink im 2m Band haben ist beim Empfang der Einfluss vernachlässigbar.

Für meine Antenne habe ich die Elementhalter mit einem 3D-Drucker erstellt. Die Ausdruckdauer aller Bauteile betrug rund 3h. Natürlich lassen sich diese Halter auch mit anderen Materialien wie Holz oder Kunststoffhalbzeuge erstellen.

 

 

 moxxon dipole seitenteile moxon  70cm halter 

 

Satelliten umkreisen die Erde. Dabei dreht sich die Erde unter ihnen durch. Somit ist der Satellit nur zu gewissen Zeiten über dem Horizont am eigenen Standort zu arbeiten. Es gibt im Internet diverse Webseiten die diese Angaben zur Verfügung stellen. Es gibt auch Apps für Android und iPhone die diese Information anzeigen.

Windows:
Heavens above - https://www.heavens-above.com
AMSAT - https://www.amsat.org/track/index.php
SatPC32 - http://www.dk1tb.de/
Satellite tracking - https://www.n2yo.com/

Android:
Heavens above - https://play.google.com/store/apps/details?id=com.heavens_above.viewer&hl=de
AmsatDroid Free - https://play.google.com/store/apps/details?id=uk.me.g4dpz.HamSatDroid

iPhone:
siehe Android


Die häufig gesehene Arrow-Antenne hat den Vorteil eines höheren db-Gewinnes, jedoch benötigt man wahrscheinlich einen Duplexer um die beiden getrennt operierenden Antennen in einem Anschlusskabel zu vereinen (gibt es als Variante). Auch muss beim Senden die Antenne um 90 Grad gedreht werden um die richtige Polarisation zu benutzen.

73 de HB9FZG