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2-Meter FM-Empfänger mit Synthesizer für Satellitenempfang

Bezugsquelle des Bausatzes: Sigfried Hari - 63488 Seligenstadt

Die technischen Daten des Empfängers:

 

Frequenzbereich Fangbereich der AFC
Frequenzraster
Empfindlichkeit
Empfängerrauschzahl
ZF-Bandbreite
Nachbarkanalselektion

136.000 - 138,550 MHz
+/- 4kHz
10 kHz
0,4pV bei 20dB S/S+N
2dB
30kHz
>45 dB im 60kHz Abstand

Spiegelfrequenzselektion
NF-Bandbreite
Klirrfaktor
NF-Ausgangsleistung
Betriebsspannung
Stromaufnahme
Abmessungen

>45 dB
50 ... 5000 kHz bei -3dB
<3% bei 8kHz Hub
0,5 Watt an 8 Ohm bei Ub=9V
7... 13Volt
30mA standby, 100mA max. NF
70x100mm

Das Prinzip

Die Wettersatelliten vom Typ NOAA oder METEOR kreisen auf relativ niedrigen Umlaufbahnen um die Erde (LEO, low earth orbit) , ihre Periodendauer liegt so um die 100 Minuten. Dabei führt die Bahn meistens über den Pol und hat bei jedem Umlauf einen Versatz gegenüber der Erdoberfläche, so daß im Laufe der Zeit die gesamte Erde, Streifen für Streifen, abgebildet wird. Die Bilderzeugung selbst geschieht so, daß ein Fotoelement (keine Kamera) hinter einer entsprechenden Optik sitzt, indem sich nun der Satellit um seine Achse dreht, tastet er pro Umdrehung ein Bildzeile ab. Der Zeilenabstand ergibt sich aus der Bahngeschwindigkeit, da der Satellit bei jeder neuen Umdrehung wieder etwas weitergewandert ist. Das Bild wird, im Gegensatz zu Meteosat, unbearbeitet ausgesendet, es hat also keinen Anfang und kein Ende. Man sieht den Bildstreifen den der Satellit zwischen Auf- und Untergang abbildet.

Die Signale, die die Satelliten liefern werden im Bereich zwischen 136 und 138MHz ausgestrahlt, vorzugsweise auf den Frequenzen 137,500 und 137,620 MHz. Die Polarisation ist rechtsdrehend zirkular. Der Träger ist FM-moduliert, d.h. man benötigt zum Empfang einen FM-Empfänger. Allerdings besteht das demodulierte Signal nochmals aus einem 2400Hz Unterträger, der mit dem eigentlichen Bildinhalt FM-moduliert ist. Die maximale Modulationsfrequenz ist 2400Hz, so daß die NF­Bandbreite 4800Hz beträgt (bei AM: Bandbreite = 2 * Fmod ). Wegen des großen Hubs von ca. 8kHz auf der FM-Seite belegt die Aussendung eine Bandbreite von fast 30kHz (bei FM: Bandbreite = 2 x (Hub + Fmod)). Dies ist bei der Auslegung des Empfängers zu berücksichtigen.

Die Sendefrequenz selbst ist wegen der hohen Geschwindigkeit des Satelliten von 8km/s mit einer Dopplerverschiebung behaftet. Wenn der Satellit aufgeht bewegt er sich auf den Empfänger zu, die Frequenz ist höher, beim Untergang ist die Bewegung vom Empfänger weggerichted und daher niedriger. Die maximale Abweichung liegt bei 4 kHz.

Aufbau

Der Aufbau der Schaltung erfolgt auf einer doppelseitig kupferkaschierten Leiterplatte vom 70 x 100 mm Größe. Die Bedienelemente, Buchsen, Potentiometer usw. Werden in der Front- und Rückplatte des Gehäuses untergebracht. Die Frequenz wird über 8 Schalter in digitaler Form im Bereich von 136.000 … 138.550 MHz eingestellt.

Antenne

Da die Satellitensignale aus allen Richtungen kommen können, ist eine Antenne mit möglichst guter Rundumcharakteristik günstig. Dabei meint ‚rundum’ nicht nur die Horizontale, wie im 2m-Band sondern die gesamte Himmelshalbkugel. Deswegen sind übliche 2m-Rundstrahler- möglichst noch solche mit Gewinn, denkbar schlecht für den Satellitenempfang geeignet.. Verwendet werden sollte ein 2 Element-Kreuzdipol, der durch eine Phasenleitung so beschaltet ist, daß er rechtsdrehend zirkulare Polarisation aufweist. Damit kann man die meisten Satellitendurchgänge unverrauscht mitschreiben – von der Nordküste Afrikas bis hoch in den Norden über Norwegen.

Einige Bilder des Gerätes (Baujahr 1994)

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Site aktualisiert: 15 Mrz 2016
Site erstellt: 01. Sep 2001

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