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de:sat:plutolnb

Takt und Versorgung

sowohl in der Heimstation als auch im Portabelbetrieb möchte man den Aufwand und die Verdrahtung so gut es geht minimieren.

Was man immer braucht ist:

  1. Stromversorgung des LNBs über das Sat-Kabel
  2. stabile Referenzfrequenz für den LNB (evt. auch über das Sat-Kabel)
  3. stabile Referenzfrequenz für den Pluto

die folgende Schaltung löst diese immer wiederkehrende Aufgabe.

Die Stromversorgung erfolgt aus dem Stationsnetzteil oder der Autobatterie mit 13,8 Volt (12V).

Der Referenztakt wird mit einem hochgenauen OCXO erzeugt, der optional GPS stabilisiert werden kann.

Auf der Platine (welche in ein übliches 74x55mm Weißblechgehäuse passt) befindet sich ein F-Stecker zum Anschluss des Sat-Kabels. Dieser ist mit einer SMA-Buchse für den Empfänger verbunden. Die LNB Versorgung wird über eine 4,7uH Drossel eingespeist (Phantomspeisung). Bei einer Spannung von 13,8 bzw 12V schaltet der LNB auf die Polarisation für den NB Transponder von QO-100.

Ein hochpräziser OCXO (5ppb) erzeugt die Referenzfrquenz von 100 MHz. Mit dem ersten Teiler wird 50 MHz zur Versorgung eines Plutos und mit einem zweiten Teiler 25 MHz zur Versorgung des LNBs erzeugt.

Das 50 MHz Signal wird für den Pluto im Pegel abgesenkt und auf einer SMA Buchse ausgegeben.
Für den LNB wird das 25 MHz Signal gefiltert und kann dann entweder auch in das Sat-Kabel eingespeist werden, oder man greift es an einem eigenen Lötpunkt ab.

Normalerweise wird man die 25 MHz über das Sat-Kabel leiten um möglichst wenig Verdrahtungsaufwand mitschleppen zu müssen. Dazu wird im LNB ein Auskoppelfilter eingebaut.

Am Beispiel eines Megasat-LNBs wird der Einbau hier beschrieben: LNB Umbau

die Platine:

Pluto Taktumstellung

damit der Pluto mit 50 MHz funktioniert muss er umgeschaltet werden. Siehe hier: Pluto Takt

Schaltungsbeschreibung:

Der OCXO ECOC-2522-10.000-3-F-C (erhältlich z.B. bei Digikey) ist vergleichsweise sehr preiswert. Ja klar, er kostet einiges, aber verglichen mit seinen hervorragenden Daten ist der Preis in Ordnung. Er ist so präzise, dass man sich keine GPS Anbindung braucht. Trotzdem wurde optional eine GPS Korrektur vorgesehen, die jedoch nicht bestückt werden muss.

Anschluss des Plutos:

An Stecker X2 kann ein Adalm-Pluto Rev.C direkt angeschlossen werden. Falls noch nicht gemacht, benötigt man ein SMA-U.Fl Adapterkabel für den Pluto Rev.C.

Anschluss des LNBs:

der LNB wird mti der benötigten Spannung für vertikale Polarisation versorgt (SSB Betrieb). Außerdem wird über R6 die 25 MHz Referenz in das Sat-Kabel eingespeist, welche im LNB ausgekoppelt wird (Amsat-DL Modifikation).

Hat man einen LNB ohne diese Auskopplung, so kann man die 25 MHz auch an JP3 abgreifen und über ein separates Kabel zum LNB führen.

Anschluss Empfänger:

Ein SDR Empfänger wird an X3 angeschlossen. Hier liegt nur mehr das reine Empfangssignal im Bereich von ca. 739 MHz an. Man benötigt also eine SDR wie den Pluto. Zum Anschluss an normale Funkgeräte müsste noch eine passender Mischer angeschlossen werden.

Betrieb ohne GPS:

Man bestückt das Poti R90. Die ICs U1, U2 und U3 und die zugehörigen Bauteile werden nicht benötigt und bleiben frei.

Nach dem Aufbau misst man am 50 MHz Anschluss mit einem guten Frequenzzähler. Mit dem Poti gleicht man auf genau 50 MHz ab. Der OCXO hat eine geringe Alterung, sodass er mehrere Monate ohne weiteren Abgleich betrieben werden kann. Für normale Anwendungen auf QO-100 braucht er gar nicht mehr nachgeglichen zu werden. Selbst nach Jahren beträgt die Abweichung nur wenige kHz der QO-100 Empfangsfrequenz.

Betrieb mit GPS:

In diesem Fall wird Poti R90 weggelassen, alles andere wird bestückt. An Stecker X1 wird eine 10 MHz Referenzfrequenz eines GPS Empfängers eingespeist. Da der Kurzzeit-Jitter egal ist, kann diese Frequenz direkt einem UBLX Modul entnommen werden, wie sie günstig im Internet angeboten werden.

U1 ist ein zweifach-16bit Zähler, der die Referenzfrequenz und gleichzeitig die Nutzfrequenz von 25 MHz zählt. Alle 100 Sekunden wird anhand der GPS-Referenz die reale Torzeit berechnet und daraus die tatsächliche Frequenz des Nutzsignals. Über den 12 bit DAC U3 wird eine Korrekturspannung für den OCXO erzeugt.

Zu beachten ist, dass der komplette Synchronisationsvorgang mindesten 5 bis 10 Minuten dauern kann. Durch diese lange Schleifenzeit hat man kein zusätzliches Phasenrauschen und wird außerdem von der kurzzeitigen Qualität der GPS-Referenz unabhängig (ein GPS Empfänger hat zwar eine hervorragende Langzeitgenauigkeit, jedoch einen schlechten kurzzeitigen Jitter).

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de/sat/plutolnb.txt · Zuletzt geändert: 2021/07/17 19:41 von kurt

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