Handliche SAT-Antenne für 2m & 70cm
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.
3D-Modell
EZNEC Modell
Dimensionen
SWR Kurven
SWR 2m
SWR 70cm
Aufbau
In der Praxis muss beim 2m Dipol der Spalt zwischen den beiden Dipolhälften passend erstellt werden, weil das aufgetrennte Koaxialkabels als Längenanteil der Dipolhälften wirksam wird. 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 Uplink im 70cm Band haben ist beim Empfang auf 2m der Einfluss vernachlässigbar.
Für meine Antenne habe ich die Elementhalter mit einem 3D-Drucker erstellt. Die Ausdruckdauer aller Bauteile betrug rund 3h. Sie werden einfach mit Sofortkleber befestigt. Natürlich lassen sich diese Halter auch mit anderen Materialien wie Holz oder Kunststoffhalbzeuge erstellen.
3D-Teile
Moxon Dipole Halter
Moxon Seitenstabilisierung
Halter 70cm Elemente (das Loch oben ist für den Sofortkleber)
Satelliten wo und wann?
Satelliten umkreisen die Erde und diese dreht sich unter den Satelluitenbahnen durch. Somit ist der Satellit nur zu gewissen Zeiten über dem Horizont am eigenen Standort zu "sehen". Es gibt im Internet diverse Webseiten die diese Angaben zur Verfügung stellen. Es gibt auch Apps für Android und iPhone die diese Information anzeigen. Wichtig zu Wissen ist, dass diese Programme aktuelle Bahndaten benötigen. Diese werden meist aus vom Programm selber aus dem Internet geladen.
Windows:
Android:
Arrow-Antenne
Die häufig gesehene Arrow-Antenne hat den Vorteil eines höheren db-Gewinnes, jedoch benötigt man für ein Handfunkgerät einen Diplexer 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.
vy 73 de HB9FZG, Uwe