Inhaltsangaben
DC9ZP-Bücher
Inhaltsangaben
DC9ZP-Bücher
© DC9ZP 2007
Inhaltsverzeichnis
Inhalt E-Book Amateurfunksatelliten, Übersicht Berechnung und Software
Inhalt Buch "Funkbetrieb über Satelliten" 7. Auflage
Inhalt E-Book Antennenbroschüre
1. Inhaltsverzeichnis "Amateurfunksatelliten, Berechnung und Software"
Das Standardwerk zur Satellitenbahnberechnung. Mein E-Book "Amateurfunksatelliten, Übersicht, Berechnung und Software" ist immer auf dem neuesten Stand, da es laufend angepasst wird.
Vorwort
I Satellitenübersicht
1. Historische Daten
2. Das Projekt AMSAT PHASE-3D (P3-D/E)
3. P3-D/E Frequenzen
II Grundlagen der Satellitenbahnberechnung
1. Die Kepler-Gesetze für Satelliten
1.1 Bahnstörungen
1.2 Bahnelemente
2. Die Epoch time
2.2 Das Programm Epoch
3. Die Inklination
3.1 Die Bestimmung der Inklination
3.2 Die sonnensynchrone Bahn
4. RA of Node
4.1 Die Präzession
4.2 Berechnung der täglichen Änderung
4.3 Zusammenfassung
5. Die Exzentrizität
5.1 Ableitung
5.2 Störungen
6. Das Argument des Perigäums
6.1 Apsidendrehung
6.2 Bahn ohne Apsidenverlagerung
7. Die Mittlere Anomalie
7.1 Berechnung der M
7.2 AMSAT MA-Einteilung
7.3 Allgemeine Formeln der M
7.4 Zusammenfassung
8. Mean Motion ,Umlaufzeit, Große- und Kleine Halbachse
8.1 Die Mean Motion (MM)
8.1.1 Formeln zur Mean Motion
8.2 Die Umlaufzeiten
8.4 Die Halbachsen der Bahnellipse
9. Decay rate
9.1 Generelle Auswirkungen des Drag
9.2 Einfluss auf die Bahnelemente
9.3 Zusammenfassung
10. NORAD Keplerelemente
10.1 NORAD eine nützliche Behörde
10.2 Genauigkeit der Kepler-Elemente
11. Programm ELEMENTS.PAS
12. Epoch rev (Umlauf Nr)
13. Bahnstörungen bei Satelliten vom Typ PHASE-3
13.1 Bahnstörungen durch andere Himmelskörper
13.2 Die Änderung von "ex" und "i" bei hohen Ellipsen
13.3 Die Endbahn
14. Formelzeichen und Variablen in Kapitel II
15. Spezielle Literatur zu Lunisolaren Effekten
III Flugbahnwinkel und Polarkoordinaten
1. Die Exzentrische Anomalie
1.1 Die Keplergleichung zur E
1.2 Die genaue Berechnung der E
1.3 Die E überschlägig berechnen
1.4 Mittlere Anomalie aus E
2. Wahre Anomalie und Radiusvektor
2.1 Normalfall
2.2 Umkehrformeln
2.3 Verhältnisse bei EQX und Perigäum
3. Das Programm EXANOMAL.PAS
3.1 Ergebnisse beeinflussen
3.2 Programmlisting EXANOMAL.PAS
3.3 Eingaben und Anzeigen
4. Formelzeichen und Variablen in Kapitel III
IV Subsatellitenpunkt und Bahnverfolgung
1. Das Koordinatensystem der Erde
2. Die Breitenkoordinaten des SSP
2.1 Geozentrische – und geographische Breite
2.2 Rechengang zur geographischen Breite des SSP
3. Bestimmung der geographischen Länge des SSP
3.1 Die Sternzeit
3.2 Die einfache Berechnung der Sternzeit
3.3 Genaue Berechnung
3.4 Programmlisting GHAA.PAS
3.5 Erläuterungen zum Sternzeitprogramm
4. Programmroutine zur SSP-Berechnung
5. Entfernungsberechnungen
6. Richtungsberechnung
6.1 Die Gegenrichtung berechnen
7. Entfernung und Richtung mit QTH-Kennern
7.1 Ableitung
7.1.1 Algorithmus zu Stellenzahl 1 und 2
7.1.3 Algorithmus zu Stellenzahl 5 und 6
7.1.4 Gesamtalgorithmus und Fehlerrechnung
7.2 Praktische Anwendungen
7.2.1 Geographische Länge aus QTH-Kenner
7.2.2 Geographische Breite aus QTH-Kenner
7.2.3 Anwendung der Funktionen
7.2.4 QTH-Kenner aus geogr. Länge und Breite berechnen
7.3 Programmbeispiel DISTANZ.PAS
7.4 Programmablauf
8. Die Elevation des Satelliten
8.1. Einfluss der Refraktion auf die Elevation
9. Formelzeichen und Variablen in Kapitel IV
V Weitere Bahn- und Satellitenparameter
1. Bahnversatz
2. Aussichtsradius und Reichweite
3. Flughöhen
4. Satellitenbewegungen
4.1 Die irdische Sicht
4.2 Aus Sicht der Sonne
4.3 Die Milchstraßensicht
4.4 Die Intergalaktische Sicht
4.5 Die Fluchtgeschwindigkeit
4.6 Die praktischen Formeln
5. Zeitpunkt und Lage von EQX, Perigäum und Apogäum
5.1 EQX und Perigäum
5.2 Lage und Zeitpunkt des Apogäums
5.3 Zusammenfassung
6. Dopplereffekt
6.1 Prinzipieller Rechengang
6.2 Berechnung mit der Zeitdifferenzmethode
7. Das Programm AUSWEITE.PAS
8. Formelzeichen und Variablen in Kapitel V
VI Leistungsbilanzen Satellit-Bodenstation
1. Einführung
2. Die Strahlungsleistung
3. Signaldämpfungen
3.1 Freiraumdämpfung
3.2 Atmosphärische Zusatzdämpfung
3.2.1 Molekulare Dämpfung
3.2.2 Dämpfung durch Regen
3.3 Sonstige Dämpfungen
3.4 Summe der Dämpfungen im Downlinkpfad
4. Energiebilanz Satellit - Bodenstation
5. Power-Flux-Density und Antennenwirkfläche
6. Energiebilanz Uplinkstrecke
7. Die Güte der Empfangsstation
7.1 Das Rauschmaß des RX-Weges
7.2 Die Berechnung der Güte der Empfangsstation
7.3 Formeln für SNR aus Güte
7.4 Güte aus Sonnenrauschen berechnen
8. Programmlisting LEISTUNG.PAS
9. Hinweise zum Programm LEISTUNG.EXE
10. Grundlagen für P3-D/E Leistungsberechnungen
10.1 Die Antennen von P3-D/E
10.2 Uplinkvorgaben für eine Bodenstation
10.3 Anforderungen an die Bodenstation für den Downlinkpfad
11. Der Squint-Winkel bei P3-D/E
11.1 Begriffliches
11.2 Squint und Fluglage
11.3 Sonnenwinkel und Transponderenergie
11.4 Die Auswirkungen des Antennenschielens
11.5 Die Auswirkungen konkret berechnen
14. Formelzeichen und Variablen in Kapitel VI
VII Sonne und Satelliten
1. Solarer Azimut, solare Elevation und Sonnenwinkel
1.1 Berechnung mittels sphärischer Trigonometrie
1.2 Formeln der Vektorberechnung
2. Satelliten im Erdschatten
2.1 Halbschatten und Kernschatten
2.2 Kernschatteneintritt berechnen
2.4 Formeln für den Halbschatteneintritt
2.5 Genaue Berechnung
2.6 Die Schattenhöhe in der Satellitenbahn
2.7 Mondschattendurchgänge
3. Das Sonnenrauschen
4. Koordinaten der Sonne berechnen
3.1 Die Sonnenbahn
3.2 Erläuterungen zu Prozeduren und Funktionen
3.2.1 Unit Astro
3.2.2 Sonnunit
3.2.2 Hauptprogramm Sonne.pas
3.2 Listing Hauptprogramm Sonne.pas
3.3 Listing Sonnunit.pas
3.4 Listing Astro.pas
4. Formelzeichen und Variablen in Kapitel VIII
VIII Satelliten und astronomischer Kalender
1. Astronomische und geschichtliche Grundlagen
2. Die Julianische Tageszahl
3. Der AMSAT Tag
4. Umkehrfunktionen
5. Der Tag des Jahres
6. Den Wochentag berechnen
7. Tagesdifferenzen
8. Ostern und andere kirchliche Feiertage
8.1 Der Ostertermin
8.2 Von Ostern abhängige Feiertage
8.3 Andere Ereignisse
9. Das Programm Kalender
9.1 Programmlisting Hauptprogramm
9.2 Die Kalenderunit
9.3 Programmablauf
10. Das Programm AFUKAL.EXE
10.1 Feiertage berechnen
10.2 Datum in Jultag
10.3 Jahrestag, laufend
10.4 Jultag in Datum
10.5 Tagesdifferenz
10.6 AMSAT-Tag in Datum
10.7 Lfd-Dat
10.8 Ende
10.9 Plausibilitäten bei der Eingabe
IX Ortszeit, Weltzeit, Sternzeit und Dynamische Zeit
1. Ortszeit und Weltzeit
1.1 Die Ortszeit
1.2 Die Referenzzeit UT/UTC
1.3 Zeitzonen
1.4 Sonderlösungen der Ortszeit
1.5 Berechnung der Zeitzone
1.6 Ortszeit aus UTC
1.7 UTC aus Ortszeit
1.8 Ortszeit, UTC und Satellitenbahnberechnung
2. Die Sternzeit
2.1 Der Sterntag
2.2 Berechnung
3. Die Dynamische Zeit
4. Hinweise zum Programm ZEIT.EXE
4.1 Programmlisting Zeit.PAS
X Programmierung eines Sat-Programms
1. Anforderungen an Satellitensoftware
1.1 Echtzeitberechnung und Antennensteuerung
1.2 Genaue Rechenergebnisse
1.3 Grafische und numerische Darstellung
1.4 Ausdruck von Tages- und Monatslisten
1.5 Berechnung jedes Satelliten für jedes QTH
1.6 Reichweite und Aussichtsweite
1.7 Einfache Erneuerung der Satellitendaten
1.8 Unterstützung anderer Funktionen
2. Wo ist der Satellit ?
3. Struktur des Programms MMSAT
4. Das UNIT-Konzept von MMSAT
4.1 Die mathematische UNIT
4.2 Die Unit GLOBAL
4.2.1 Programmlisting GLOBAL.PAS
4.3 Die Satunit
5. Das Hauptprogramm MMSAT.PAS
6. Vektor-Berechnungsroutinen
6.1 Einführung Vektorrechnung
6.2 Vektorformeln
6.3 Listing SATVEC
6.4 Die Funktionen und Prozeduren der Vektorunit
6.5 Berechnungsergebnisse der Vektorunit
6.6 Sonnenberechnung nach Vektorart
7. Programmablauf
7.1 Startmenü
7.2 Echtzeitmodus
7.3 Ausgaben im Echtzeitmodus
7.4 Berechnung für einen bestimmten Zeitpunkt
8. Schlusshinweise zur Programmierung
XI Das Amateurfunkdienstprogramm DC9ZP
1. Programmübersicht
2. Funktionen
2.1 Satellitenberechnung
2.2 EME-Berechnung und QTH-Kennerberechnung
2.3 Antennenberechnungen
2.4 Keplerdatei und Logbuchführung
2.5 Die Dokumentation
2.6 Rotorsteuerung
2.7 Genauigkeit der Routinen
2.8 Betriebssysteme
XII Informationen und Hinweise
1. Inhaltsverzeichnis der Programmdiskette
2. Copyright © und Haftungsausschluss
3. Literaturverzeichnis und Fundstellen
3.1 Allgemeine Quellen
3.2 Weiterführende Literatur
4. Hinweise zu Formeln und Routinen
4.1 Verwendete Variablen und Formelzeichen
4.2 Formelübersicht
4.3 Wichtige Konstanten für die Satellitenbahnberechnung
5. Hinweise zur AMSAT-DL
Stichwortverzeichnis
Bestellschein für die Begleitdiskette
2. Inhaltsverzeichnis "Funkbetrieb über Satelliten"
Dieses Buch befasst sich mit Tipps und Tricks für den Satellitenfunkbetrieb, wobei ich versucht habe, ein breites Spektrum abzudecken. Nach dem bekannten Grundsatz, dass nicht jeder das Rad neu erfinden muss, werden über diesen Weg Erfahrungen zur Verfügung gestellt.
Da AO-40 für den Satellitenfunk auf absehbare Zeit nicht mehr zur Verfügung steht, richtet sich das Augenmerk dieser Auflage auf den zu erwartenden P3-E Satelliten. AO-40 wird aber in zahlreichen Beispielen als Erfahrungsgrundlage im Hinblick auf P3-E ausgewertet.
Eine gute Antenne ist der beste Hochfrequenzverstärker. Diese Feststellung gilt uneingeschränkt auch für den Satellitenfunk, deshalb ist auch diese Auflage den Satellitenantennen gewidmet und wird durch umfangreiche Güteberechnungen für die Bodenstation ergänzt. Die Suche nach der jeweils optimalen Satellitenantenne soll erleichtert werden. Auch eine Antwort auf die Frage, ob es nun unbedingt zirkulare Antennen sein müssen oder nicht, wird gegeben. Da das „Rauschen“ des Satellitenfreundes ärgster Feind ist, gibt es Tipps und Tricks zur Abwehr von „Rauschangriffen“.
Da nach den Planungen mit P3-E der von AO-7 bis AO-13 bekannte MODE B-Betrieb ( jetzt Mode UV) wieder auflebt, ist es sinnvoll, sich rechtzeitig wieder Antennen zuzuwenden, die auf 2 m und auf 70 cm zirkulare Polarisation bei gutem Gewinn ermöglichen. Die zirkulare Polarisation und deren hardwaremäßige Realisierung sind daher ein Schwerpunkt.
Breiter Raum ist weiterhin der Berechnung von Parabolreflektoren in klassischer - und in Offset-Ausführung sowie deren Feedern gewidmet, die bei P3-E eine große Rolle spielen. Die Realisierung einer 13cm Downlinkanlage im Selbstbau steht hierbei im Mittelpunkt.
Für alle Uplink- und Downlinkstrecken von P3-E bin ich in der Lage, Formeln zur Berechnung von runden und quadratischen Patch-Feedern vorzustellen, die es ermöglichen, diese Art von Antennen als Feeder für alle Schüsseltypen oder als Antennen für die UHF- und SHF-Bänder selbst anzufertigen und erfolgreich zu nutzen.
Eine weitere (neue) Spezialität sind Hinweise und Testberichte über die Nutzung von gebrauchten Industrie PC und Notebooks aus der Sicht des Satellitenfunks, sowie die Beseitigung von Störungen durch PC und deren Peripheriegeräten.
Köln, im Frühjahr 2007
Inhaltsverzeichnis
I Antennen und Satellitenfunk
1. Grundsatzfragen
1.1 Zirkulare Polarisation oder lineare ?
1.2 Downlink bevorzugt ?
1.3 Gewinn, Richtfaktor und Wirkungsgrad ?
1.3.1 Richtfaktor
1.3.2 Gewinn
1.3.3 Wirkungsgrad
1.3.4 Herstellerangaben nachprüfen
1.4 Antirauschmaßnahmen
1.4.1 Rauschen im RX
1.4.2 Erdrauschen
1.4.3 Wetterbedingtes Rauschen
1.4.4 Sonnenrauschen
1.4.4 Rauschen aus dem Weltraum
1.4.5 Maßnahmen zur Rauschminimierung
2. Zirkular geschaltete Langyagis
2.1 Gewinnprobleme mit 70 cm Kreuzyagis und X-Quads ?
2.2 Zirkulare Zusammenschaltung von 2 Langyagis
2.2 Anpassungsrechnerei
2.3 Der Selbstbau von koaxialen Anpasstöpfen
2.4 Anpassung mit 75-Ohm-Koaxkabeln
2.5 Tipps für die Montage
2.6 Antennenträgerfragen und Lösungen
2.6.1 Glasfibersteifigkeit
2.6.2 Glasfiberrohrersatz
2.6.3 Handelsübliche Kunststoffrohre
3. Zirkulare Antennen stocken
3.1 Stockungsabstand und Gewinn
3.2 Stockungsleitungen
3.3 Zirkulare Gruppen für 23 cm
3.4 Stockender Ausblick
4. Helixantennen
4.1 Helix und Gewinnprobleme
4.2 Standardberechnungen zur Helix
4.3 Die Anpassung der Helix
4.4 Nutzanwendungen
4.4.1 Uplink-Antenne für 23 cm
4.4.2 Test der Rundheit von Zirkularpolarisation anderer Antennen
4.4.3 Helix und lineare Polarisation
4.4.4 Die Helix als Feeder
4.4.5 Helix im Topf
4.5 Zusammenfassung Helix
5. Parabolreflektoren berechnen und nutzen
5.1 Gewinn und Wirkungsgrad
5.1.1 Gewinn und Öffnungswinkel eines Parabols
5.1.2 Signaldämpfung bei Missweisung des Parabols
5.2 Brennweite, Durchmesser und Schüsseltiefe
5.2.1 Das Phasenzentrum
5.2.2 Brennweite bestimmen
5.3 Feeder berechnen
5.3.1 Berechnung des Feeder-Öffnungswinkels
5.3.2 Die Helix als zirkularer Strahler
5.3.3 Multibandfeeder
5.3.4 Parabolroutinen im Programm Leistung.exe
5.4 Offset-Parabolantennen
5.4.1 Einführung
5.4.2 Geometrie der Offsetschüssel
5.4.3 Offsetschüssel berechnen
5.4.4 Feeder für Offsetschüsseln
5.4.5 Phasenzentrum Patchfeeder
5.4.6 Ausleuchtung
5.4.7 Grundsätze Patchantennen
5.4.8 Patchfeeder berechnen
5.4.9 Formeln für runde Patchfeeder (LHCP)
5.4.10 Patchfeeder und f/D-Verhältnis
5.4.11 Feeder ausrichten
5.4.12 Brennweite kontrollieren und Sitz des Feeders prüfen
5.4.13 Antennenrauschtemperatur
5.4.14 Schüssel ausrichten
5.4.15 Offset-Routinen im Programm "Leistung.exe"
5.4.16 Patchfeederroutine im Programm Leistung.exe
6. Satellitenantennen für 10 m
6.1 Antennenempfehlungen
6.2 Eine zirkulare Antenne für 10 m
6.3 Ein 3-Element-Leichtbeam für 29.5 MHz
6.4 Vorverstärker für 29 MHz
7. Koaxkabel und Dämpfungsberechnung
7.1 Dämpfungsberechnung
7.2 Vorverstärker und Kabeldämpfung
8. Gütekriterien für Satellitenstationen
8.1. Güte aus Antennengewinn contra Rauschen
8.1.1 Antennenrauschen
8.1.2 Technisches Rauschen
8.2. Güte und Signal-/Rauschverhältnis
8.3. Güte aus Sonnenrauschen
8.4 Zusammenfassung
1.1 Rauschmaß – und Güteberechnungen mit Leistung.exe
8.5.1 Rauschmaß
8.5.2 Güteberechnung mit Leistung.exe
8.6 Literatur und Fundstellen zur Güteberechnung
8.7 Glossar zur Güteberechnung
9. Antennen der Bodenstation für P3-E konzipieren
9.1 Die Bordantennen
9.2 Uplinkvorgaben
9.3 Anforderungen für den Downlinkpfad
9.4 Tipps für den Praktiker
9.5 Antennenkonzeption für P3-E
9.5 Kommerzielle Flachantennen
9.5.1 Planarantennen Grundsätze
9.5.2 Einsatzgebiet Amateurfunk
9.5.3 Eine 13 cm Planarantenne für S2-Downlink
9.5.4 Planarantennen zirkular zusammenschließen
9.5.5 Planarantennen für den Satellitenfunk
9.5.6 Fazit
10. Antennen ausrichten und justieren
10.1 Die Polarsternmethode
1.1.3 Die elegante Methode mit der Antennensteuerung
10.3 Die manuelle - softwareunterstützte - Methode
11. Entstörung von Antennen
11.1 Abhilfe, z.B. bei Tonna-Antennen
11.2 Maßnahmen bei Parabol-Feedern
12. Das Programm Leistungs.exe
12.1 Optionen des Leistungsprogramms
1.1 Leistungsberechnungen
1.2 Antennenberechnungen, Optionen
II Die Hardware im Satellitenshack
1. Station für Uplink und Downlink
1.1 Die Standardstation
1.2 Der Einstieg
1.2.1 70-cm-Uplink und 13-cm-(2401 MHz)-Downlink
1.2.2. 2-m-Uplink und 13-cm-(2401 MHz)-Downlink
1.3 Strahlungsleistung, Hinweise und Berechnung
1.4 Kombigeräte
1.5 Empfänger
2. PC für Satellitenberechnungen
2.1 Grundsätzliche Anforderungen
2.1.1 Keine Störsignale über S3 auf den Downlinkbändern
2.1.2 Einstrahlungsfest für die Uplinkbänder
2.1.3 Echtzeit-Satellitenberechnung obligatorisch
2.1.4 Ausreichende Leistung
2.1.5 Ergonomische Mindestforderungen erfüllt
2.2 Maßnahmen zur Entstörung
2.2.1 Die Suche der Ursache
2.2.2 Problemlösung
2.3 Fazit : Der ideale PC
3. Vorverstärker (VV)
3.1 Anforderungen
3.1.1 Rauschzahl
3.1.2 Verstärkung
3.1.3 Schaltleistung
3.1.4 Wetterfestigkeit
3.2 Zusammenfassung Vorverstärker
4. Endstufen im Satellitenfunk
4.1 Dimensionierung und Berechnung
4.2 Entscheidungshilfen zur Beschaffung
4.3 Röhren- oder Transistor-PA ?
4.4 Die Mehrband-PA
4.5 Netzteilhinweise
4.6 PA-Fazit
III Software-Tipps
1. Mindestforderungen an die Software
1.1 Echtzeitberechnung
1.2 Genaue Rechenergebnisse
1.3 Grafische und numerische Darstellung
1.4 Dopplerberechnung
1.5 Ausdruck von Tages- und Monatslisten
1.6 Berechnung jedes Satelliten für jedes QTH
1.7 Einfache Erneuerung der Satellitendaten
1.8 Unterstützung anderer Funktionen
2. Das Programm Grafsat
2.1 Einführung
2.2 Startoptionen
1.1 Handhabung des Programms
IV Praxis-Tipps für den Selbstbau
1. Eine 2 x 2C39-Endstufe für 70-cm-Uplink
1.1 Erzeugung der Vorspannung
1.2 Anodenspannung und Ausgangsleistung
1.3 Ein - und Auskopplung
1.3 Gehäuse und Lüfter
1.4 Befestigung der Röhren
1.5 Abgleich und Inbetriebnahme
1.6 Betrieb der Endstufe
1.7 Stückliste
2. Das Netzteil zur 2C39-Endstufe
2.1 Transformator
2.2 Hochspannung aus 250 Volt
2.3 Schaltung und Bauteile
2.4 Inbetriebnahme
2.5 Stückliste Netzteil
3. Endstufen parallel schalten
3.1 Überlegungen und Berechnungen
3.2 Mechanische Ausführung
3.3 Vier Endstufen parallel schalten
4. Eine Mode-S-Empfangsanlage für den S2-Transponder
4.1 Einführung
4.2 Der 13-cm-Konverter
4.3 70-cm-TX und die Antenne für Uplink
4.4 2 m-RX als Nachsetzer
4.5 Bauanleitung für die 13-cm-Downlinkantenne
4.5.1 Offsetschüssel und Feeder berechnen
4.5.2 Feederhalterung und Brennpunkt
4.5.3 Konstruktion des Helixfeeders
4.6 S-Mode-Betriebsvorbereitungen
4.6.1 Elevation justieren
4.6.2 Test
4.6.3 Sicherung des 2-m-TX
4.7 Patch-Feeder selbst bauen
4.7.1 Ein quadratischer Patch-Feeder
4.7.2 Ein runder Patch-Feeder
5. Dreheinrichtungen für AO-40/P3-E
5.1 Elevation
5.2 Horizontale Nachführung
5.3 Automatische Steuerung
V DX-Verbindungen über Satelliten
1. Reichweite und Aussichtsweite
2. DX-QSOs
3 QSL-Austausch
4. Tipps zur Betriebstechnik in SSB
4.1 Der CQ-Ruf
4.2 Zuhören und suchen
4.3 Das eigene Echo
4.4 Der Kopfhörer
VI Diplome über Satelliten arbeiten
1. Internationale Diplome
1.1 Das DXCC Satellite
1.1.1 Verleihungsbedingungen
1.1.2 Antragsverfahren
1.1.3 Übersicht über verliehene Diplome
1.2 Das WAC Satellite der IARU
1.3 Das WAS der ARRL
1.4 Das VHF/UHF Century Club Award der ARRL
1.5 Ein Diplom der JARL
1.6 Das Firecracker Diplom der HARTS
1.7 Das IARU Region 1 Award
1.8 Das IARU Region III Award
1.9 Das Solomon Island Award 4X44
2. Die DARC DX-Diplome
2.1 Europadiplom
2.2 Worked All Europe
2.3 Das Europa - DX-Diplom
3. Diplome der AMSAT Nordamerika
3.1 W4AMI Satellite Operator Achievement Award
3.2 Satellite Communicators' Club
3.3 OSCAR Satellite Communications Achievement Award
3.4 OSCAR Sexagesimal Award
3.5 OSCAR Century Award
3.6 South Africa AMSAT Satellite Communications Achievement Award
4. Die Diplomauskunft der DIG
5. Das QTH-Kenner-Programm
5.1 Funktionen des Hauptmenüs
5.2 Grafik und Dateneingabe
VII Weitere Informationen
1. Begleitdiskette
2. Copyright © und Haftungsausschluss
3. Literaturverzeichnis und Fundstellen
4. Hotline/Info
3. Antennenbroschüre DC9ZP
Seit den Anfängen des Amateurfunks weiß man, dass eine gute Antenne der beste Hochfrequenzverstärker ist. Diese Feststellung gilt uneingeschränkt auch für den Satellitenfunk, deshalb ist diese Broschüre den Satellitenantennen einer Bodenstation gewidmet. Die Suche nach der optimalen Satellitenantenne soll erleichtert werden. Auch eine Antwort auf die Frage, ob es nun unbedingt zirkulare Antennen sein müssen oder nicht, wird gegeben. Dazu kommen Tipps und Berechnungen zur Anpassung bei gestockten Antennen und zu Phasenleitungen. Ein breiter Raum ist der Berechnung von rauscharmen Parabolreflektoren in klassischer und in Offset-Ausführung sowie Helixantennen gewidmet, die bei AO-40 eine große Rolle spielen. Kommerzielle Planarantennen sind auf dem Markt erschienen; ihre Tauglichkeit für den Satellitenfunk wird untersucht. Nach langen Nachforschungen bin ich in der Lage, Formeln zur Berechnung von Patchantennen vorzustellen, die es ermöglichen, diese Art von Antennen auf allen UHF- und SHF-Bändern anzufertigen und z.B. als Feeder zu nutzen.
In Kapitel II gehe ich zusätzlich auf Leistungs- und Güteberechnungen für den Uplink- und Downlinkpfad, speziell für P3-Satelliten ein. In Kapitel IV kommt der Bastler mit dem Selbstbau einer 13 cm Downlinkantennenanlage für P3-E zu seinem Recht.
Diese Antennenbroschüre wird mit dem dazu gehörigen Programm "Leistung.exe" zur Antennenberechnung und Leistungsberechnung geliefert, die Hinweise im Text beziehen sich auf dieses Programm.
Inhaltsverzeichnis
I Antennen und Satellitenfunk
1. Grundsatzfragen
1.1 Zirkulare oder lineare Polarisation ?
1.2 Downlink - oder Uplinkoptimierung ?
1.3 Richtfaktor, Gewinn und Wirkungsgrad ?
1.3.1 Richtfaktor
1.3.2 Gewinn
1.3.3 Wirkungsgrad
1.3.4 Herstellerangaben nachprüfen
1.4 Rauschangriffe im Satellitenfunk ?
1.4.1 Rauschen im RX
1.4.2 Erdrauschen
1.4.3 Wetterbedingtes Rauschen
1.4.4 Antennenrauschen
1.4.5 Das Systemrauschen
1.4.6 Sonnenrauschen
1.4.7 Mit dem Sonnenrauschen die Antenne prüfen
1.4.8 Maßnahmen zur Rauschminimierung
2. Zirkulare Langyagis für den Satellitenfunk
2.1 Gewinnprobleme mit Kreuzyagis und X-Quads
2.2 Zirkulare Zusammenschaltung von 2 Langyagis
2.3 Anpassungsmethoden
2.3.1 Mit Koaxialtransformatoren anpassen
2.3.2 Der Selbstbau von mechanischen koaxialen Anpasstöpfen
2.3.3 Anpassung mit 75-Ohm Koaxkabeln
2.4 Gewinnerwartung bei zirkularer Zusammenschaltung
2.5 Montagetipps
2.5.1 Konstruktion von Phasenleitungen
2.5.2 Koaxialkabel wetterfest verbinden
2.5.3 Nichtmetallische Antennenträger
2.5.4 Mastschellen aus Isoliermaterial
3. Zirkulare Antennen stocken
3.1 Grundsätze
3.1.1 Warum steigt bei Stockung der Gewinn ?
3.1.2 Stockungsfehler
3.2 Stockungsabstand und Gewinn berechnen
3.3 Stockungsleitungen
3.4 Zirkulare Gruppen für 23 cm
3.5 Stockender Ausblick
4. Helixantennen
4.1 Helix und Gewinnprobleme
4.2 Standardberechnungen zur Helix
4.3 Die Anpassung der Helix
4.3.1 Anpasstransformator
4.3.2 Anpassung von gestockten Helix
4.4 Nutzanwendungen
4.4.1 Uplink-Antenne für 23 cm
4.4.2 Test der Rundheit von Zirkularpolarisation anderer Antennen
4.4.3 Helix und lineare Polarisation
4.4.4 Die Helix als Feeder
4.4.5 Helix im Topf
4.5 Zusammenfassung Helix
5. Parabolreflektoren berechnen und nutzen
5.1 Gewinn und Wirkungsgrad
5.1.1 Gewinn und Öffnungswinkel eines Parabols
5.1.2 Signaldämpfung bei Missweisung des Parabols
5.2 Brennweite, Durchmesser und Schüsseltiefe
5.2.1 Das Phasenzentrum
5.2.2 Brennweite bestimmen
5.3 Feederdaten bestimmen
5.3.1 Berechnung des Feeder-Öffnungswinkels
5.3.2 Die Helix als zirkularer Strahler
5.3.3 Multibandfeeder
5.3.4 Parabolroutinen im Programm Leistung.exe
5.4 Offset-Parabolantennen
5.4.1 Einführung
5.4.2 Geometrie der Offsetschüssel
5.4.3 Offsetschüssel berechnen
5.4.4 Feeder für Offsetschüsseln
5.4.5 Phasenzentrum Patchfeeder
5.4.6 Ausleuchtung
5.4.7 Grundsätze Patchantennen
5.4.8 Quadratische Patchfeeder berechnen
5.4.9 Formeln für runde Patchfeeder (LHCP)
5.4.10 Gewinn und Öffnungswinkel von Patchantennen
5.4.11 Patchfeeder und f/D-Verhältnis
5.4.12 Feeder ausrichten
5.4.13 Brennweite kontrollieren und Sitz des Feeders prüfen
5.4.14 Antennenrauschtemperatur
5.4.15 Schüssel ausrichten
5.4.16 Offset-Parabol Routinen im Programm "Leistung.exe"
5.4.17 Patchfeederroutine im Programm Leistungsexe
5.5 Reizthema Störungen durch WLAN
6. Satellitenantennen für 10 m
6.1 Antennenempfehlungen
6.2 Eine zirkulare Antenne für 10 m
6.3 Ein 3 Element Leichtbeam für 29.5 MHz
6.4 Vorverstärker für 29 MHz
7. Koaxialkabel und Satellitenfunk
7.1 Dämpfungsberechnung
7.2 Vorverstärker und Kabeldämpfung
8. Prasselstörungen bei Empfangsantennen
8.1 Abhilfe, z.B. bei Tonna-Antennen
8.2 Maßnahmen bei Feedern
9. Kommerzielle Flachantennen
9.1 Planarantennen Grundsätze
9.2 Einsatzgebiet Amateurfunk
9.3 Eine 13 cm Planarantenne für S2-Downlink
9.4 Planarantennen zirkular zusammenschließen
9.5 Planarantennen für P3 Uplink
9.6 Fazit
II Uplink - und Downlinkbilanzen
1. Einführung
2. Die Strahlungsleistung
3. Signaldämpfungen im Satellitenfunk
3.1 Freiraumdämpfung
3.2 Atmosphärische Zusatzdämpfung
3.2.1 Molekulare Dämpfung
3.2.2 Dämpfung durch Regen
3.3 Sonstige Dämpfungen
3.4 Summe der Dämpfungen im Downlinkpfad
4. Die Energiebilanz der Downlinkstrecke
4.1 Berechnungsgang
4.2 Power-Flux-Density und Antennenwirkfläche
5. Die Energiebilanz der Uplinkstrecke
5.1 Rechengang
6. Die Güte der Empfangsstation
6.1 Allgemeine Formeln
6.2 Gesamtrauschmaß der Station
6.2 Formeln zur Berechnung der Güte der Empfangsstation
6.2.1 Formeln für SNR aus Güte
6.2.2 Güte aus Sonnenrauschen berechnen
6.3 Rauschmaß mit Leistung.exe berechnen
6.3.1 Option Antenne-VV/Konverter
6.3.2 Option Ant-Koax-VV/Konverter
6.3.3 Option Koax-VV-Koax-Konverter
6.3.4 Option Antenne-VV-Koax-Konverter
6.3.5 Option Antenne-Koax-RX
6.3.6 Option Ant-Koax-VV bei RX
6.4 Güteberechnung mit Leistung.exe
6.4.1 Güte und Rauschen
6.4.2 Güte aus SNR
6.4.3 Rauschtemperatur aus Güte
6.4.4 SNR aus Güte
6.4.5 Güte aus Sonnenrauschen
7. Fazit Satellitenantennen, Güte und Leistungsbemessung
7.1 Uplinkantennen
7.2 Downlinkantennen
III Antennen für P3-E konzipieren
1. Die Bordantennen von AO-40/P3-E
2. Uplinkvorgaben
3. Anforderungen für den Downlinkpfad
3.1 Tipps für den Praktiker
4. Antennenkonzeption für AO-40/P3-E
5. Antennen ausrichten und justieren
5.1 Nullstellung der Elevation prüfen
5.2 Mit der Polarsternmethode Richtung prüfen
5.3 Die elegante Methode mit der Antennensteuerung
5.4 Die manuelle - softwareunterstützte - Methode
5.5 Antike Justierungsmethoden
5.6 Die modernste Methode
6. Vorverstärker
6.1 Anforderungen
6.1.1 Rauschzahl
6.1.2 Verstärkung
6.1.3 Schaltleistung
6.1.4 Wetterfestigkeit
6.2 Zusammenfassung
IV Praxistipps für den Selbstbau
1. Eine Mode-S Empfangsanlage für einen S-Transponder
1.1 Der 13 cm Konverter
1.2 70 cm TX und die Antenne für Uplink
1.3 2m RX als Nachsetzer
1.4 Bauanleitung für die 13 cm Downlinkantenne
1.4.1 Offsetschüssel und Feeder berechnen
1.4.2 Feederhalterung und Brennpunkt
1.4.3 Konstruktion des Helixfeeders
1.5 S-Mode Betriebsvorbereitungen
1.5.1 Elevation justieren
1.5.2 Test
1.5.3 Sicherung des 2m TX
1.6 Patch-Feeder selbst bauen
1.6.1 Ein quadratischer Patch
1.6.2 Ein runder Patch-Feeder
1.7 Alternative Antennen für Selbstbaumuffel
2. Elevationsantennenrotor selber bauen
2.1 Einführung
2.2 Die Komponenten und ihr Zusammenwirken
3. Low Cost Dreheinrichtungen für AO-40/P3-E Antennen
3.1 Elevation
3.2 Horizontale Nachführung
3.3 Automatische Steuerung
V Die Begleitsoftware zur Antennenbroschüre
1. Optionen des Leistungsprogramms
1.1 Leistungsberechnungen
1.2 Antennenberechnungen, Optionen
VI Informationen
1. Copyright © und Haftungsausschluß
2. Lizenzbestimmungen
3. Literaturverzeichnis und Fundstellen
3.1 Deutschsprachige Literatur
3.2 Englischsprachige Literatur zum Thema Patchantennen
4. Hinweise zur AMSAT-DL
5. Literatur und Software zur Satellitenbahnberechnung
5.1 Buch Amateurfunksatelliten, Berechnung und Software
5.2 Software zur Satellitenbahnberechnung
5.2.1 Satellitendienstprogramm DC9ZP
5.2.2 MMTrack DC9ZP - das Programm mit hoher Genauigkeit
6. Hotline/Info
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