Hinweis für die Textformat-Version: um diese Version im PDF Format zu lesen, laden Sie bitte http://www.dk1ri.de/dqo100.pdf Meine QO100 Station Autor DK1RI, Version V01.6, 21. 12. 2023 Noch nicht fertig!! Einige Bilder hierzu sind auf der gleichen Webseite. Historie Im Sommer 2020 habe ich angefangen, Geräte für den QO100 Betrieb aufzubauen. Meine Antennenmöglichkeiten an meinem 2. QTH waren stark eingeschränkt, also ist es zunächst bei einer Langyagi dann bei einer Helix Antenne (40 Windungen) für den Uplink und einer Flachantenne für den Downlink geblieben. Als Empfänger hatte ich eine alten Funcube SDR mit der SDR Console und für den Sender eine alte 20W PA. Leider hat die PA schon nach den ersten Tests defekt und ich habe den Kuhne Upconverter mit 20W gekauft. Als Sender habe ich einen IC9700 mit GPS Referenz. Das ganze hat leidlich funktioniert: die Langyagi eher nicht. Die Sendeseite war zwar etwas neben der Frequenz aber stabil und den Frequenzversatz konnte ich mit dem WebSDR bestimmen. Die Empfängerseite war schon schlechter: die Flachantenne und der Funcube waren ziemlich instabil und um die Empfangsfrequenz einer Station zu bestimmen, habe ich auch den WebSDR verwendet. Die Empfangsfeldstärke der Flachantenne war auch an der Grenze; das Sendesignal mit der Helix war ausreichend. Zumindest bei gutem Wetter. Bei starker Bewölkung war nichts mehr zu hören und bei Regen musste ich die Antennen sowieso abbauen; ebenso wie nachts und meistens. Also insgesamt war das kein Vergnügen, aber es hat funktioniert. Im Frühjahr 2022 sind wir in das Nachbarhaus gezogen. Dort gibt es die Möglichkeit, eine Satellitenschüssel anzubringen und es gibt eine Chance, auch DATV zu machen. Analoge Sprach-QSOs funktionieren, DSSTV nur mit vielen Fehlern. Für digitale Sprache habe ich noch keine Gegenstation gefunden. Für DATV habe ich noch einen alten Sender von SR Systems (Anfang der 80er Jahre ?) mit einer noch älteren Graetz Colorscope Kamera (wer kennt noch Plumbicons? Leider inzwischen defekt) Den Minitiouner hat ich mir schon 2021 besorgt. Die Videoübertragung über ein paar Meter hat nach etwas Probieren und Lesen der Dokumentation des Senders funktioniert. Anschließend habe ich die Windows DATV express und Portsdown (Raspberry) Lösung mit Pluto getestet; nicht über QO100, da die Endstufe fehlte. Beides ging auch nach einigen Fehlschlägen. Inzwischen funktioniert die Portsdown Lösung über QO100, wenn auch nur mit 128kS. Die Blockschaltbilder der DATV express , Portsdown Lösung und der Videoaufbereitung der derzeitigen Station zeigt [1] . Die Steuerung erfolgt über einen Browser. Die Controleinheit verwendet das MYC Protokoll. Die Beschreibung steht in [2]. Seit 2023 habe ich zusätzlich eine DX Patrol Groundstation für Portabelbetrieb in EA8 mit 1m Spiegel und mit Helix zum Senden. Details weiter unten. NB Technik Für NB Empfang verwende ich den Pluto1 siehe Blockschaltbild) mit SDRConsole. Die Frequenz ist zwar auch nicht genau (8kHz zu hoch) aber ausreichend stabil, da ich den Sender des Pluto nicht verwende. Wenn man den Pluto auch als Sender verwendet, sollte man zusätzliche Maßnahmen ergreifen (Kühlung) Die SDR Console funktionierte anfangs nicht: das Programm hing immer kurz nach dem Start. Den genauen Grund habe ich nicht gefunden; Inzwischen funktioniert es, wenn auch häufig nicht beim ersten Start. Der (sehr alte) Funcube dongle funktioniert auch, hatte im Wasserfall aber nur eine Bandbreite von 50kHz. Die Sendeseite habe ich gegenüber meinen ersten Versucen von 2020 nicht geändert: IC9700 und Kuhne Upconverter; beides GPS stabilisiert. Tipps für den Pluto: Ich verwende Pluto Version C mit der Firmware FIRM2101RC_ v0.31-5-g9ceb-dirty [11]. Für den Betrieb mit Windows sind die Treiber [4], [5] und [6] notwendig. Einiges hilfreiches steht auch in [16] Tipps für SDRConsole: Das Programm ist ziemlich komplex und erfordert etwas Einarbeitung. Ein gute Beschreibung zur Frequenzsynchronisierung auf die Bake steht in [7]. Diese Synchronisierung ergibt einen festen Frequenzversatz, aber keine automatische Regelung der Empfangsfrequenz zum Beispiel bei sich ändernder LO Frequenz des LNB oder des Pluto. Falls das Programm hängt: im Programmverzeichnis gibt es die ResetConsole Batchdatei. Ich hatte aber trotzdem mehrfach das Problem, dass das Programm zwar lief, aber weder Wasserfall noch Audio lieferte. Es half weder Neuinstallation noch Löschen des Console Registry Eintrags. Es gibt weitere Daten in /Appdata/Local/Temp, die man möglicherweise auch noch löschen muss. Rechnerneuinstallation geht auch, sollte aber das letzte Mittel sein. Es kann auch helfen, die Bandbreite zu reduzieren, wenn die CPU Auslastung zu hoch ist. Tipps für den Kuhne Upconverter: Laut Datenblatt benötigt er 2 -5 W für eine Ausgangsleistung von 20W. Auf der Rückseite befindet sich ein Regler zur Anpassung der Eingangsleistung. Mit meinem 1m Spiegel benötige ich nur ca 5W für ein gutes Signal. Bei Mittelstellung des Reglers reichen dafür 2% der Ausgangsleistung des IC9700 (circa 1.5W). Mit der neuen Firmware wurde die Geschwindigkeit der seriellen Schnittstelle von115k auf 19k2 geändert!!! WB / DATV Technik Tipps zum Minitiouner: Der Zusammenbau des DARC Minitiouners war problemlos. Um die Software von VIVADATV zu laden, muss man sich registrieren. Eine Bestätigung kam zwar nie, aber irgendwann konnte ich die Software herunterladen. In der neuesten Software Version fehlten die Treiber und weitere Programme. Dazu sollte man die Version Minitioune V0-9_9_1_package laden. Dort steht das Programm für den nötigen usrx-ax Treiber. Weiterhin sollte VLC (nicht Pro aber die 32 bit Version!!) installiert sein. Außerdem ist der FTDI virtual comport Treiber [4] nötig; weiterhin die LAV Filter (mit H264) [8]. In Minitioune V0-9_9_1_package ist auch ein Testprogramm und weitere Programme. Damit man im Programm das Videobild sieht, muss man VLCdll klicken (auf der rechten Seite) Wenn man für die Frequenzeinstellung QO100 wählt , sollte man auf den richtigen Offset achten. Ohne Offset kann man auch testen, ob das eigene Sendesignal unverzerrt ist. Der Minitiouner empfängt 2,4GHZ. Aber Vorsicht: ausreichendes Dämpfungsglied nicht vergessen !!! Auf der Sendeseite habe ich entweder die express transmitter Software für Windows oder die Portsdown Software mit Raspberry Pi vorgesehen. Einen Raspberry4 hatte ich, den LimeSDR gab es Anfang 2022 nicht mehr; also habe ich einen Pluto gekauft. Für den gibt es auch diverse andere Anwendungen und Programme. Ich habe einen Spektrumanalyzer Satsagen ausprobiert. Der kommt zwar mit meinem Siglent SSA 3032X Plus nicht mit, kostet aber auch nur 10% von dem. Die „Express transmitter“ Lösung mit Windows: Ursprünglich wollte ich nur die Windows Software „Express transmitter“ zum Senden verwenden. Das Programm hat aber zunächst den Pluto nicht gefunden. Nach vielen erfolglosen Versuchen habe ich nochmals eine Installation auf einem Win11 Rechner probiert, auf dem schon der NB Teil mit SDR Console lief. Bei [9] gibt es neben der express tramsmiter Software eine Anleitung – zwar für Lime, aber sie funktioniert auch für Pluto. Damit hat es dann problemlos mit der C920 Webcam funktioniert.Getestet habe ich mit dem Minitiouner auf 2,408MHz.[10]. Nach der express trasmitter software funktioniert die SDRConsole Software möglicherweise nicht mehr (kein Audio, kein Wasserfall). Eine Lösung kann sein, die Sample Rate des „Express transmitter“ auf 4000000 zu setzen, bevor das Programm beendet wird. Eine weitere ist möglicherweise das Aus- und Wiedereinschalten des Pluto. Um dieses Problem zu umgehen, verwende ich inzwischen einen zweiten Pluto. Als Videosignal funktioniert die Laptop Kamera, eine externe Kamera oder OBS Studio. OBS Studio funktioniert entweder auf dem gleichen Rechner oder auf einem zweiten Rechner über VGA ? Grabber mit etwas geringerer Auflösung. Das hat aber den Vorteil, daß das Videosignal immer auf dem zweiten Rechner sichtbar ist. Für die C920 Kamera wurde als Auflösung 640 480 30 MJPG gewählt. Ich habe immer wieder Probleme mit dem Programm, Nach längerer Pause lieferte der Pluto erst nach einer Neuinstallation wieder ein Ausgangssignal. Die Portsdown Lösung mit Raspberry4: Diese Lösung hat leider die Einschränkung, dass man für den Raspberry4 einen Touchscreen braucht (ob andere als der Original von Raspberry funktionieren, weiß ich nicht). Eine weitere Einschränkung ist, dass nur einige Logitech Webcams funktionieren: ich verwende die C920. Der Video-Grabber (von Easycap) funktioniert; Ich habe zwar einen Easycap Grabber bestellt, aber einen anderen erhalten. Damit der Grabber funktioniert, muss die Webcam abgesteckt sein. Um das Video zu sehen, muss man im M2 Menu auch die C920 Webcam wählen. Zwei uralte Grabber aus meiner Bastelkiste haben nicht funktioniert. Nach dem Erstellen der SD Karte und dem Aufbau liefert der Pluto kein Ausgangssignal. Hilfe kam vom BATC Forum: Portsdown funktioniert nur mit einer alten Raspberry Firmware [17] Die Ausgangsleistung ist bei Stellung 0 am höchsten, bei -71 am geringsten! Band/Tvtr muss auf „Direct“ stehen und zeigt dann „13cm“. Die Frequenz wird im Hauptmenu mit IF eingegeben. Mit eine paar anderen offensichtlichen Einstellungen funktionierte der Sender dann. Die Verzögerung beim Ein- und Ausschalten kann ziemlich lang sein. Die Portsdown Lösung benötigt bei mir ein zweites (langes) USB Kabel und einen zweiten Pluto, wenn ich bei der NB /WB Umschaltung keine Kabel umstecken will. Mit Kuhne upconverter; Es ergibt sich die Frage, ob der Upconverter auch für DATV verwendbar ist. Der Frequenzgang ist ausreichend gut: von 144 bis 155MHz steigt das Ausgangssignal um 4dB an. Mit dem Regler lässt sich die Kleinsignalverstärkung (Eingang: 6mW) von -5 – +24 dB einstellen (150MHz in, 1206MHz out ). Bei meiner Station benötigt man mindestens ein weiteres Koaxrelais. Diese Lösung habe ich bisher nicht getestet. Datv Signalaufbereitung: Für die Windows Lösung verwende ich OBS Studio: sehr umfangreich und flexibel und es funktioniert zusammen mit dem „Express transmitter“. Das Programm erfordert aber such einige Einarbeitung. Bei der Portsdown Lösung benötigt man ein Programm, das das Video über VGA / S Video an den Video Grabber sendet. Bei Laptops ohne VGA benötigt man außerdem ein geeigneten Konverter. DATV PA Erste Versuche: Der Pluto liefert ca 60uW mit der Windows express software. Der Verstärker CN0417 bringt 20dB; der sehr alte KU231XL ca 7dB und der 30W Verstärker von DK6JL ca 16dB. Danach habe ich den CN0417 und KU231XL durch einen Verstärker von DK6Jl ersetzt (ca 25dB). Das Ergebnis sind ca 3W. Der Pegel im BATC Wasserfall lag bei 4dB bei 333kS (die Bake hat 9dB). Das ist für ein Bild zu wenig. Die Portsdown Lösung liefert ca 290uW. Der Treiber und die 30W Endstufe liefert 12W. Die PA ist linear genug. Ich konnte das 333kS Signal über ein Dämfungsglied problemlos empfangen. 128kS liefert einen BATC - Pegelwert von 8dB; damit hat die Bildübertragung dann funktioniert. Weitere (noch ausstehende) Versuche: 2023 habe ich den MT2,3ZQ150W bekommen, der mit einer Verstärkung von 22dB ein Eingangssignal von ca 0.38W für 60W linearen Ausgangsleistung benötigt (+25.8dBm). Ursprünglich hatte ich 2 CN0417 an den Pluto angeschlossen um eine höhere Verstärkung zu erreichen. Aber nach der Inbetriebnahme war der zweite defekt, da die Eingangsleistung zu hoch ist. Das ist mir leider zwei mal passiert, bis ich es gemerkt habe. Wenn man insgesamt zu wenig Verstärkung hat, sollte man auf dünne flexible SMA Verbindungskabel verzichten, die haben doch etwas Dämpfung. Ich hatte aber noch SMA Semirigd Kabel, die besser sind. Antenne Als Antenne verwende ich einen 1m Spiegel mit LNB von WIMO mit Bias-T mit 10MHz Referenzeingang. Der LNB funktioniert nur mit dem BiasT und nur, wenn eine externe 10MHz Referenz angeschlossen ist. Mit einem Jumper kann aber der eingebaute TCXO verwendet werden. Der LNB hat eine maximale Gleichspannung von 21V (nach OK2AH). Für die Umschaltung nach H ist 17V sicherer als 15V, Der Spiegel ist an der Hauswand direkt neben dem Fenster mit Schwerlastdübeln befestigt. So kann ich jederzeit ran (war auch schon nötig) und die Kabel sind kurz. [12] [13] und [14] sind Bilder des Spektrums bei vertikaler und horizontaler Polarisation. Die Ausrichtung des Spiegels ist sehr empfindlich! Tipps für den IceCone Der Original IceCone passt nicht ganz auf den LNB: das Loch zur Durchführung des vorderen Teils des LNB ist zu klein. Daher wirkt die Klemmung nur auf einer Breite von 2mm. Es wird sich zeigen, ob das reicht. Auch ist der Durchmesser am hinteren Ende etwas zu groß, so dass ich den LNB Träger etwas abfeilen musste. 10MHz Referenz Die 10MHz Referenzen sind ein Frequenznormal von ID-Elektronik (DK2DB), eine für den IC9700 und andere Geräte, die zweite für den LNB und den Upconverter. Eine Kabelverbindung wäre auch möglich gewesen (20m RG58). Zu beachten ist, dass der Ausgangspegel recht hoch ist (5Vss). Mit meiner GPS Referenz ergibt nach dem Einschalten ein um 245KHz zu niedriges Empfangssignal (bei 10GHz) und es dauert bis zu 20 Minuten, bis das 10MHz Signal stabil und gelockt ist. Vielleicht sollte man die Referenz nicht abschalten. Steuerung Ich habe die Leiterplatte für die Spannungsverteilung um eine Steuerung ergänzt [2]. Die Steuerung erfolgt über USB mit dem MYC Protokoll. Die PTT Leitung und die Leitung zur NB/WB Umschaltung ist optional. Beim Einschalten wird alles auf NB geschaltet. Zusammenschaltung QO100 Hf und Shack sind etwa 12m / 20m (Kabellänge) voneinander entfernt. Das vorgesehene RG58 Kabel verwende ich als Verbindung des IC9700 zum Upconverter. Die HF Komponenten sind 2 - 3m von der Antenne entfernt. Die Verbindung zu den Laptops / Raspberry erfolgt über zwei USB Kabel mit USB Hub. [1] zeigt die Blockschaltbilder. Für die Stromversorgung gibt es ein 28V (für die DATV PA) und ein 12V Netzteil. 5V und 18V werden mit DC/DC Wandlern erzeugt. Die befinden sich auf der Steuerungs Leiterplatte [2], die auch Anschlüsse für alle Komponenten enthält. So können alle Geräte einfach angesteckt werden. Die beiden QO100 Laptops verwende ich nur dafür: Laptop1 ist ziemlich alt (> 10 Jahre) Laptop2 ist von 2022 mit Win11. Rechnerprogramme Laptop1 (Videoaufbereitung): OBS Studio Laptop2 : Treiber für Pluto Treiber für Minitiouner VAC Minitioune SDR Console Zusatzprogramme (DSSTV, DV, CW…) express transmitter Apache Server Browser Python (OBS Studio) Raspberry4: Portsdown Software NB Betrieb Ich muss die Ausgangsleistung des 9700 auf ca 2 - 3%, (Dämpfungsregler am Upconverter auf Mitte) anpassen. Beim Einschalten der Steuerung ist der Upkonverter eingeschaltet. Zum Senden muss die Ptt eingeschaltet werden.Das eigentliche Senden wird mit der IC9700 PTT gestartet. Die Frequenz des Sendesignals ist sehr stabil, da GPS synchronisiert, ist aber 200Hz niedriger als das WebSDR BATC Signal. Ursache ist unklar. Der Pluto als Empfänger ist ziemlich stabil, aber liegt circa 8kHz zu hoch. Von OE5VLL gibt es eine gute Beschreibung, wie eine Synchronisierung mit einem Bakensignal erfolgen kann [7]. Der Rauschpegel wird mit -90dBm angezeigt beim BATC WebSDR liegt er bei circa -87dBm. Der Pegel der Mid Bake ist bei mir mit SDR Console und beim WebSDR ca 30dB höher. Programme für DV, SSTV, CW .. können auf dem NB Laptop verwendet werden. Zum Senden wird der IC9700 über die USB Schnittstelle angeschlossen, Empfang erfolgt über eine Audiobrücke von der SDRConsole zum dem entsprechenden Programm. Ich habe eine VAC (virtual audio bridge) Lizenz von 2007. und konnte das Programm problemlos auf den neuesten Stand bringen. Versuche mit easypal (digitale Bildübertragung , DSSTV) verliefen allerdings wenig erfolgreich. Das SNR ist zu schlecht. KG_STV und MixW waren brauchbar. DATV Betrieb Nach einigen Problemen mit dem LNB und einer sehr genauen Ausrichtung des Spiegels funktionierte der Empfang. Das Empfangssignal darf aber nicht mehr als 2 – 3 dB unterhalb der Bake sein. Hier wirkt sich negativ aus, dass der Icecone 2dB (möglicherweise etwas mehr) Dämpfung verursacht. Für das Senden gibt es zwei Lösungen: Express transmitter mit OBS Studio Express transmitter erkennt die interne und angeschlossene externe Kamera, einen Grabber und OBS Studio als Eingang. Über den Grabber ist möglich, die Videoerzeugung auf einen anderen Rechner zu verlagern. . Portsdown: Der alte Laptop1 hat einen VGA Ausgang. Das VGA Signal wird mit einem Konverter nach Svideo gewandelt. Dieses Signal geht über den Eascap Grabber zu Portsdown. Der Laptop Bildschirm muss allerdings auf eine geringere Auslösung geschaltet werden. Am Laptop sind die Kameras angeschlossen. Deren Bilder und feste Bilder und beliebiges andere lassen sich auf dem Desktop anordnen, darstellen und senden. Auch OBS (Vollbild) funktioniert. DxPatrol Groundstation (TM) Der Transverter ist ziemlich klein und leicht. Ich war damit ab November 2023 portabel in EA8 qrv. Das Blockschaltbild zeigt [3]. Die Station steht ausserhalb des Appartements verbunden über 10m Koaxkabel und 12V Versorgung. Zur Steuerung verwende ich den IC705 mit 3 -4W auf 144MHz mit Hf VOX. Ich habe einen 1m Offset Spiegel und die DXPatrol Helix zum Senden. Ich hatte einige Probleme: Die LNB Spannung ist nur 10.9V. Mit längerem (oder schlechtem 75Ohm Kabel funktioniert der LNB ggf nicht. Deshalb steht die Groundstation nicht im Shack. Es wird häufig hohes SWR angezeigt; meist bei circa 3 machmal auch ueber 4 bis unendlich. Da ich die Helix gemessen habe (sie ist ok), nehme ich an, dass das ein Messfehler ist und mit der Hf VOX zusammenhängt. Der Pegel meines Signal ist ca 4 - 5dB schwaecher als die Mittenbake. Mit dem 1m Spiegel würde ich mehr erwarten. Wahrscheinlich liegt es an der Helix. Die Groundstation benötigt immer ein ausreichendes GPS Signal. Wenn das ausfällt, beginnt eine neue Synchronisierung. Das ist mir 2 mal bei einem Qso passiert. Da ist eine Lösung, wie sie zum Beispiel der IC9700 verwendet, besser: Das Gerät merkt sich die VFO Einstellung und GPS korrigiert nur bei Bedarf. Das Schlimmste: Nach 5 Wochen (100 – 200 Stunden) hatte ich einen Totalausfall. Nach dem Senden war das Display dunkel; wahrscheinlich ein Ausfall der Stromversorgung. Copyright Die Ideen in diesem Dokument unterliegen der GPL (Gnu Public Licence V2) soweit keine früheren, anderen Rechte betroffen sind. Die Verwendung der Unterlagen erfolgt auf eigene Gefahr; es wird keinerlei Garantie / Gewährleistung / Produkthaftung übernommen. The ideas of this document can be used under GPL (Gnu Public License V2) as long as no earlier other rights are affected. The usage of this document is on own risk, there is no warranty. Referenzen [1] https://dk1ri.de/block_schaltbild.zip [2] https://dk1ri.de/dhw/QO100control.pdf oderhttps://dk1ri.de/dhw/QO100control.txt [3] https://dk1ri.de/block_schaltbild_portabel.pdf [4] https://ftdichip.com/Drivers/vcp-drivers/ [5] https://github.com/analogdevicesinc/plutosdr-drivers-win/releases [6] https://github.com/analogdevicesinc/libiio/releaseshttps://www.heise.de/download/product/lav-filters-89718/download [7]https://www.oevsv.at/export/oevsv/technik-folder/J2019/bin/SDRdownloadConsole_Synchronisiserung_der_Empfangsfrequenz_des_QO100_eshail2_Satellit_mittels_dessen_Bakensignal_1.pdf [8] https://www.heise.de/download/product/lav-filters-89718/download [9] https://www.datv-express.com/ [10] https://dk1ri.de/Pluto2.jpg [11] https://wiki.batc.org.uk/Custom_DATV_Firmware_for_the_Pluto#Suitable_Pluto_Firmware [12] https://dk1ri.de/blnbv1.png [13] https://dk1ri.de/blnbv2.png [14] https://dk1ri.de/blnbv2.png [15] https://dk1ri.de/blnbh.png [16] https://wiki.batc.org.uk/Custom_DATV_Firmware_for_the_Pluto#Suitable_Pluto_Firmware [17] https://downloads.raspberrypi.org/raspios_oldstable_lite_armhf/images/raspios_oldstable_lite_armhf-2022-04-07/2022-04-04-raspios-buster-armhf-lite.img.xz