Prosty nadajnik na 2.4GHz CW do łączności przez QO-100

Jednym z moich postanowień noworocznych na rok 2021 jest to żeby zacząć robić łączności przez satelitę QO-100.

Normlanie trzeba by użyć ADALM-PLUTO lub innego SDR z możliwością nadawania, transwertera, wzmacniacza mocy itd. Na na szczęście do nadawać CW można dużo łatwiej i taniej.

Nadajnik CW można zrobić z tanich gotowych modułów: moduł generatora, moduł wzmacniacza mocy i prosty układ zapewniający kluczowanie i ton CW do słuchania na słuchawkach. Odbiornik można zrobić z konwertera do TV satelitarnej i odbierać częstotliwość pośrednią (739MHz) za pomocą taniego odbiornika SDR.

Odpowiedni generator sygnałowy można kupić na serwisach aukcyjnych (aliexpress, ebay itp, szukać “adf4351 signal generator”) za około 60-80 złotych. Taki generator produkuje sygnał w zakresie 35MHz-4GHz, z krokiem 10kHz na 2.4GHz.

ADF4351 signal generator
ADF4351 signal generator

Generator produkuje około -3dBm na 2.4GHz. Na powyższym zdjęciu ustawiony jest krok 100kHz (można to zmienić przyciskiem <>), częstotliwość może być zwiększana/zmniejszana za pomocą klawiszy ++ i –. Za pomocą klawiatury można wprowadzić częstotliwość (np. 2400030) i potwierdzić to wciskając OK.

Sygnał z generatora wzmacniany jest w gotowm module wzmacniacza na układzie SKY65135. Taki moduł można kupić za około 60-80zł na różnych seriwsach aukcyjnych  (aliexpress, ebay itp, szukać “sky65135”). Niektóre z tych modułów są opisane “Novate”.

SKY65135 PA
SKY65135 PA module

Taki moduł z SKY65135. ma duże wzmocnienie, sygnał z generatora wzmacniany jest do ponad 500mW. Wejście EN (włączenie wzmacniacza) używane jest do kluczowania nadajnika. Normalnie taki sposób kluczowania powodowałby kliksy, ale przy tych poziomach mocy nie jest to problem. Wyjście OUT (wyjście detektora mocy) jest podłączone do małego miernika który sygnalizuje poprawne działanie nadajnika.

Wystarczy prosty układ który robi kluczowanie, ton nadajnika, zasilanie 5V i zasilanie konwertera LNB:

Simple 13cm CW TX
Prosty nadajnik CW na 13cm (kliknij aby pobrać schemat w PDF)

Ponieważ chciałem bardzo szybko zacząć nadawanie, konsnstrukcja jest bardzo brzydka. Cały układ jest zmontowany na desce (idealny materiał dla konstrukcji mikrofalowych :).

QO-100 CW TX
Zmontowany nadajnik na 13cm na desce

Zasilanie +5V do generatora jest przylutowane do gniazda usb na płycie generatora. W układzie zasilającym LNB można użyć w zasadzie dowolnego dławika. Sygnał z LNB jest na tyle duży że ewentualne tłumienie nie jest problemem.

Antena

Jako anteny użyłem antenę offsetową 80cm do telewizji satelitarnej (dostałem ją od Rafała SP5WPK). Oświetlacz do anteny używa LNB od telewizji satelitarnej do odbioru na 10GHz i antenę helikalną na 2.4GHz do nadawnia, wedle opisu SP5GNI:  https://hf5l.pl/en/eshail-2-or-qo-100-for-beginners/

Reflektor jest zrobiony z laminatu dwustronnego 11x11cm. Wycięcie z boku jets trójkątem równoramiennym o ramieniu 45mm:

QO-100 ant
Antena do QO-100
QO-100 ant 2
Antena do QO-100

Antenę helikalną na 2.4GHz można stroić przez wyginanie blaszki w kształcie trapezu, która stanowi układ dopasowujący. Udało mi się osiągnąć SWR 1.3:

2.4GHz helical SWR
Wykres SWR w zakresie 2-3GHz

Jako konwerter użyłem LNB od telewizji satelitarnej Sharp BS1K1EL100A z wstawionym TCXO 25MHz. Inne LNB z PLL (nawet bez TCXO) mogą być jeszcze lepsze.

Większość LNB daje bardzo duży sygnał wyjściowy. W przypadku konwertera Sharp podłączyłem tłumik 10dB przed odbiornikiem SDR. Można również włączyć filtr na 739MHz.

Jako odbiornika na 739MHz użyłem typowego odbiornika rtl-sdr, jako oprogramowania użyłem  gqrx pod linuxem (można użyć również innego oprogramowania, pod innymi systemami operacyjnymi).

Generator jest wystarczająco stabilny do pracy CW, Tu nagranie z BATC QO-100 Narrowband SDR:

Niestety z domu nie widzę orbity geostacjonarnej, więc muszę nadawać ze stacji przewoźnej. W tym celu kupiłem rozkładany statyw do sprzętu estradowego za około 60 złotych, na tym statywie zamontowana jest antena i nadajnik. Całość zasilana jest akumulatorem żelowym 12V/7Ah. Poniżej nadaję z terenu, z kluczem sztorcowym na dachu samochodu. Ciężko nadaje się CW przy temperatuze poniżej zera stopni 🙂

Tu koń dokonuje inspekcji anteny na QO-100:

Horse QO100 ant
Inspekcja anteny na QO-100 przez konia

 

 

 

QO-100 mobile setup
Zestaw do pracy terenowej przez QO-100