Portabelstation für QO-100basierend auf dem
AMSAT-DL Transverterbausatz(Up-, Downconverter und LNB)
Matthias DD1US 3.8.2020
1
Downconverter V3d
mit GPS-Modul V2.0
Upconverter
UPCon6W
WB-IN
NB-IN
WB-OUT
NB-OUT
TX-IN
145MHz
2400MHz/2,8W430MHz
1.3“ OLED
Display
PTT-IN
COM-OUT
GPS-IN
REF-OUT
Vs-IN
DD1US 08/2020
I2C
GPS-
Antenne
10GHz
Twin
LNB
2.4GHz
Patch
Antenne
10MHz
1130MHz
+9…+15V
vert/14V
hor/18V/24MHz
WB = Wideband
NB = Narrowband
TX-OUT
2
QO-100 Portabelstation
WB-IN
NB-IN
TX-OUT
145MHz
430MHz
GPS-IN
DD1US 08/2020
I2C
10MHz
1130MHz
+9…+15V
vert/14V
hor/18V/24MHz
GPS Antenne
1.3“ OLED
OPTICUM LTP-04H
(ext. 24MHz Referenz)
POTY-Feed
mit Linse von
Venton Rocket LNB
AMSAT-DL
Upconverter
AMSAT-DL
Downconverter
2400MHz/2,8W
WB-OUT
NB-OUT
TX-IN
PTT-IN
COM-OUT
REF-OUT
Vs-IN
3
QO-100 Portabelstation
WB-IN
NB-IN
145MHz
430MHz
GPS-IN
DD1US 08/2020
10MHz
1130MHz
+9…+15V
vert/14V
hor/18V/24MHz
WB-OUT
NB-OUT
TX-IN
PTT-IN
COM-OUT
REF-OUT
Vs-IN
2400MHz/2,8W
TX-OUT
4
QO-100 Portabelstation
QO-100 Transverter
Downconverter V3d
mit GPS-Modul V2.0
Upconverter
UPCon6W
WB-INhor/18V/24MHz
NB-INvert/14V
WB-OUT
-30dB
AttenuatorRX-OUT
TX-IN low-4dBm
0.4mW
TX-IN high+30dBm
1W
-30dB
Attenuator
Combiner
-3dB
Attenuator
Limiter
10dBm
TX-OUT2,8W
145MHz1129.5MHz
1132.5MHz
1132.5MHz
2400MHz430MHz
1.3“ OLED
Display
PTT-IN
COM-OUT
TXD
RXD
GPS-IN3.3V
REF-OUT10MHz 10MHz
1575.42MHz
REF
40MHz
Vs-IN+9…+15VON/OFF
10 A/B
DD1US 08/2020
max.100W
max.100W
I2C
5
Splitter
SDR-OUT
Downconverter V3d
mit GPS-Modul V2.0
Upconverter
UPCon6W
WB-INhor/18V/24MHz
NB-INvert/14V
WB-OUT
TX-IN low-4dBm
0.4mW
TX-IN high+30dBm
1W
-30dB
Attenuator
Combiner
-3dB
Attenuator
Limiter
10dBm
TX-OUT2,8W
1129.5MHz
1132.5MHz
1132.5MHz
2400MHz
PTT-IN
COM-OUT
TXD
RXD
GPS-IN3.3V
REF-OUT10MHz 10MHz
1575.42MHz
REF
40MHz
10 A/B
DD1US 08/2020
max.100W
Nominal TX input levels
+34,5dBm
2,8W
-4dBm
+30dBm
1W-5dBm -4dBm -1dBm 0dBm
430MHz
6
QO-100 Transverter
1.3“ OLED
DisplayI2C
-30dB
AttenuatorRX-OUT
145MHzmax.100W
Splitter
SDR-OUT
Vs-IN+9…+15VON/OFF
Downconverter V3d
mit GPS-Modul V2.0
Upconverter
UPCon6W
WB-INhor/18V/24 MHz
NB-INvert/14V
WB-OUT
TX-IN lowmax.1mW
TX-IN highmax.100W
-30dB
Attenuator
Combiner
-3dB
Attenuator
Limiter
10dBm
TX-OUTmax. 6,6W
1129.5MHz
1132.5MHz
1132.5MHz
2400MHz
PTT-IN
COM-OUT
TXD
RXD
GPS-IN3.3V
REF-OUT10MHz 10MHz
1575.42MHz
REF
40MHz
10 A/B
DD1US 08/2020
+6dBm +7dBm +10dBm +20dBm+50dBm
100W
+38,2dBm
6,6W
+7dBm
5mW
Absolute maximum TX input levels
max.100W
430MHz
7
QO-100 Transverter
+50dBm
100W
1.3“ OLED
DisplayI2C
-30dB
AttenuatorRX-OUT
145MHzmax.100W
Splitter
SDR-OUT
Vs-IN+9…+15VON/OFF
400500600700800900100011001200130014001500160017001800190020002100220023002400250026002700280029003000310032003300340035003600
-20,0-18,0-16,0-14,0-12,0-10,0
-8,0-6,0-4,0-2,00,02,04,06,08,0
10,012,014,016,018,020,022,024,026,028,030,032,034,036,038,040,042,044,0
-60 -58 -56 -54 -52 -50 -48 -46 -44 -42 -40 -38 -36 -34 -32 -30 -28 -26 -24 -22 -20 -18 -16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4
Is /
mA
Po
ut
/dB
m&
Gai
n /
dB
Pin /dBm
Pout, Gain and Is versus Pin @2400MHz
Pout /dBm
P1dB=32,5dBm Psat=38dBm
DD1US 08/2020
TX-Pfad mit modifiziertem
Eingangsdämpfungsglied*:
Verwendeter Eingang:
Input Pin an TX-IN low
@fin = 430MHz
Output Pout an TX-OUT
@fout = 2400MHz
Vs = 12V
Is = kompletter Transverter
QO-100 Upconverter
8
* Das PI-Dämpfungsglied am
Eingang des Upconverters
hat im Auslieferzustand eine
Dämpfung von 25dB. Dieses
wurde durch ein 3dB
Dämpfungsglied ersetzt.
Pin /dBm Pout /dBm Pout /mW Gain /dB Is /mA Pdc /W Efficiency /%
-60,5 -19,5 0,01 41,0 485 5,8 0,000
-50,5 -9,5 0,11 41,0 485 5,8 0,002
-40,5 0,5 1,12 41,0 485 5,8 0,02
-30,5 10,5 11,22 41,0 493 5,9 0,19
-20,5 20,5 112 41,0 544 6,5 1,72
-15,5 25,6 363 41,1 618 7,4 4,90
-10,5 30,3 1072 40,8 785 9,4 11,4
-9,5 30,8 1202 40,3 836 10,0 12,0
-8,5 31,6 1445 40,1 915 11,0 13,2
-7,5 32,5 1758 40,0 1015 12,2 14,4
-6,5 33,1 2042 39,6 1134 15,1 13,5
-5,5 34,0 2512 39,5 1260 16,9 14,8
-4,5 35,1 3236 39,6 1410 18,5 17,5
-3,5 35,5 3508 39,0 1545 20,6 17,1
-2,5 36,2 4121 38,7 1713 22,7 18,2
-1,5 36,9 4842 38,4 1890 24,5 19,7
-0,5 37,3 5370 37,8 2044 26,0 20,7
0,5 37,6 5754 37,1 2165 26,0 22,1
1,5 37,8 6026 36,3 2260 27,1 22,2
2,5 38,0 6237 35,5 2340 28,1 22,2
TX-Pfad mit modifiziertem
Eingangsdämpfungsglied*:
Verwendeter Eingang:
Input Pin an TX-IN low
@fin = 430MHz
Output Pout an TX-OUT
@fout = 2400MHz
Vs = 12V
Is , Pdc, = kompletter
Transverter
DD1US 08/2020 9
* Das PI-Dämpfungsglied am
Eingang des Upconverters
hat im Auslieferzustand eine
Dämpfung von 25dB. Dieses
wurde durch ein 3dB
Dämpfungsglied ersetzt.
QO-100 Upconverter
DD1US 08/2020
Elemente auf der Frontplatte:
TX-IN low: 70cm ZF Eingang
von einem SDR (0,25mW)
TX-IN high: 70cm ZF Eingang
von einem TRX (1W)
PTT in: Eingang Sendertastung
OLED Display: Anzeige Uhrzeit
in UTC, QTH-Locator aus GPS-
Daten, ZF-IF, Referenzfrequenz
für LNB, Anzahl der aktuell
empfangen GPS-Satelliten, QTH
Breitengrad und Längengrad
COM out: Serieller Ausgang für
Anzeige diverser Betriebspara-
meter auf einem Remotedisplay
ON/OFF: Ein/Aus Schalter
NB-IF out: 2m ZF Ausgang zum
(T)RX
Vs: +9…+15V DC-Spannungs-
versorgungseingang
10
QO-100 Transverter
DD1US 08/2020
Elemente auf der Rückseite:
WB-IN: Signal vom LNB (~1132
MHz), Breitbandtransponder,
horizontal polarisiert,
außerdem Ausgang des 24MHz
Referenzsignals für LNB sowie
18V LNB-Fernspeisespannung
WB-IF out: Signal des
Breitband-transponders (von
WB-IN) durchgeschleift für
DATV-Empfänger
NB-IN: Signal vom LNB (~1129
MHz), Schmalbandtransponder,
vertikal polarisiert, außerdem
14V LNB-Fernspeisespannung
GPS Ant: Signal von aktiver
GPS-Antenne, außerdem 3,3V
Fernspeisespannung für GPS-
Antenne
10MHz out: 10MHz Referenz-
frequenzausgang für TRX
(z.B. IC-9700 Transceiver)
2.4GHz out: Ausgang für
Sendesignal zur POTY-Antenne11
QO-100 Transverter
DD1US 08/2020
Verwendet wurde ein
stabiles Surplus-Gehäuse
mit integriertem
Kühlkörper
Der große Kühlkörper
erlaubt die Vermeidung
von aktiver Kühlung
(Lüfter)
12
QO-100 Transverter
DD1US 08/2020
AMSAT-DL Transverter fertig
montiert am Ausleger des
Spiegels.
In diesem Bild sind beide Ein-
und Ausgänge (low power
und higher power) zu sehen.
13
QO-100 Transverter
DD1US 08/2020
Die Front- und Rückseite
sind am oben liegenden
Kühlkörper verschraubt.
Das Bodenteil mit den
Seitenwänden kann
einfach entfernt werden,
um Zugang zu den
Baugruppen zu erhalten.
14
QO-100 Transverter
DD1US 08/2020
Die Baugruppen hängen
an dem oben befindlichen
Kühlkörper.
Downconverter (oben)
und Upconverter
(darunter) sind in
Weissblechgehäusen
geschirmt.
Links Leistungs-
dämpfungsglieder,
Limiter, Power-Splitter.
15
QO-100 Transverter
DD1US 08/2020
Die Baugruppen hängen
an dem oben befindlichen
Kühlkörper.
Downconverter (oben)
und Upconverter
(darunter) sind in
Weissblechgehäusen
geschirmt.
Links Leistungs-
dämpfungsglieder,
Limiter, Power-Splitter.
16
QO-100 Transverter
DD1US 08/2020
Der Upconverter ist für eine
optimierte Wärmeabfuhr auf einer
Kupferplatte montiert, welche
ihrerseits auf den Aluminium-
Kühlkörper geschraubt ist.
Der Downconverter sitzt in
einem Weissblechgehäuse
inclusive Deckel und Boden,
dieses ist mit dem Aluminium-
Kühlkörper verschraubt.
17
QO-100 Transverter
DD1US 08/2020
Downconverter mit
aufgestecktem GPS-
Empfänger (oben) und
Upconverter (darunter) sind
in Weissblechgehäusen
geschirmt.
Die beiden TCXOs auf der
GPS-Platine sowie auf der
Downconverter-Platine
wurden vor dem Aufsetzen
der Weissblechdeckel noch
mit Schaumstoff thermisch
isoliert, um ihre Stabilität
zu erhöhen.
18
QO-100 Transverter
DD1US 08/2020
30dB Chip-Leistungsdämpfungsglieder zum Schutz des TX-ZF-
Eingangs (70cm) vor zu hoher Sendeleistung vom nachgeschalteten
Transceiver bzw. des RX-ZF-Ausgangs (2m) vor versehentlichem
Senden in diesen Konverterausgang. Pmax ca.100W
Hersteller Florida RF Labs (an EMC company)
Durchgangsdämpfung
S21
2m 29.6dB
70cm 29.6dB
23cm 30.0dB
13cm 31.1dB
Eingangsanpassung
S11
2m 40.8dB
70cm 39.5dB
23cm 36.9dB
13cm 27.9dB
19
QO-100 Transverter
DD1US 08/2020
RF-Limiter von der Firma Alpha Typ MT3287-99
Dieser Limiter begrenzt ein HF-Signal auf ca. +10dBm. Er ist für einen Frequenzbereich von 100MHz bis 3GHz geeignet.
Vermessene Werte bei 430MHz:
Die Durchgangsdämpfung ist kleiner als 0.5dB.
Bis 0dBm Eingangspegel (dieser liegt bei der nom. Steuerleistung von 1W an) sind die Oberwellen > 60dB abgesenkt.
Ab einem Eingangspegel von +3dBm steigen die Oberwellen steil an, denn die Dioden im Begrenzer beginnen zu leiten.
Bei +16dBm Eingangspegel ist der Ausgangspegel ca. +9dBm, dies bestätigt die spezifizierten +10dBm.
20
QO-100 Transverter
DD1US 08/2020 21
QO-100 Transverter
Zwei solcher Combiner/Splitter werden in dem Transverter eingesetzt:
- Die beiden Eingänge TX-IN high und TX-IN low werden zusammengefasst,
bevor das 70cm Signal am ZF-Eingang des Upconverters eingespeist wird.
- Das 2m ZF-Ausgangssignal vom Downconverter wird aufgeteilt und direkt
an der Buchse SDR-OUT bzw. über ein Leistungsdämpfungsglied am RX-
OUT Anschluss zur Verfügung gestellt.
Die Einfüge-Dämpfung im 2m und 70cm Band ist mit ca. 0.3dB sehr gering.
DD1US 08/2020
Design: Thorsten Godau DL9SEC
3D-Druck: Alfred Pertler DL3MX
1.3“ OLED Display mit einer
Auflösung von 128x64 Pixel und
einem starken Kontrast.
Ansteuerung über I2C-Schnittstelle.
22
QO-100 Transverter
3D gedruckter Rahmen für OLED Display
QO-100 Feed
POTY-Feed (Patch Of The Year) adaptiert an OPTICUM LTP-04H. ZF-Ausgänge WB und NB sind mit
dünnem Teflonkabel unten aus LNB herausgeführt, damit der Aufbau ins HT-Rohr DN110 passt.DD1US 08/2020 23
POTY-Feed im HT-Rohr
Venton Rocket LNB Linse aufgeklebt
HT-Rohr mit aufgeklebtem Boden, Abdeckung, Linse
Teflon-Abdeckung wird für kurzen Portabelbetrieb
nicht aufgesetztVerbindungskabel für Feed
Buchsen WB-OUT, NB-OUT, TX-IN
24
QO-100 Feed
S11 der abgeglichenen TX-Patchantenne des POTY-Feeds SWR der abgeglichenen TX-Patchantenne des POTY-Feeds
DD1US 08/2020 25
QO-100 Feed
QO-100 Portabelstation
60cm Kathrein Offsetspiegel mit Feed im Radom auf Stativ.
Feedhalterung aus Aluminiumrohr erlaubt flexible Justage.
60cm Offsetspiegel, Feed, Transverter, 12V-Akku mit Solarzelle,
auf Tisch ICOM IC-9700 Transceiver mit Standmikrofon.
DD1US 08/2020 26
60cm Kathrein Offsetspiegel mit GPS-Antenne auf kleinem Winkel auf Feedarm Transverter auf Feedarm
Feedarm nach oben montiert
=> Feed geschützt vor Witterung => auch bei Sendung keine Störung des GPS-Empfangs => Gewicht optimal verteiltDD1US 08/2020 27
QO-100 Portabelstation
Für Transport und Lagerung werden die 4 Schrauben im Spiegel leicht gelöst und der Spiegel kann mittels der Langlöcher
abgenommen werden. Damit ist dann das restliche Setup sehr flach und so müssen Feed, GPS-Antenne sowie Transverter nicht
demontiert werden. Die Montierung inclusive Spiegelhalterung kann vom Stativ mittels 3 Rändelschrauben schnell gelöst werden.
DD1US 08/2020 28
QO-100 Portabelstation
SDR-Console zeigt gute Empfangsergebnisse: untere CW-Bake, SSB-Signal, PSK Bake, obere CW-Bake. Nebenaussendung der Leila auf
10489.560MHz = 145.560MHz ist gerade noch erkennbar. Eigenes Uplinksignal ca. 6dB unter dem Bakenpegel und damit ausreichend stark.
DD1US 08/2020 29
QO-100 Portabelstation
In einem weiteren Schritt habe ich noch einen Minitiouner V2 in die Anlage integriert. Dieser ist an der Buchse WB-OUT des
Downconverters angeschlossen und nun kann ich parallel zum Betrieb über den NB-Transponder auch DATV auf dem PC sehen.
DD1US 08/2020 30
QO-100 Portabelstation
DD1US 08/2020 31
QO-100 Portabelstation
DATV Bake A71A
1.5MSPS,
FEC 4/5 QPSK
MER 6,1dB
DD1US 08/2020 32
QO-100 Portabelstation
OE6GKD
500kSPS,
FEC 3/4 QPSK
MER 4,5dB
DD1US 08/2020 33
QO-100 Portabelstation
IW1DBF
330kSPS,
FEC 3/4 QPSK
MER 6,0dB
DD1US 08/2020 34
QO-100 Portabelstation
HB9DUG
250kSPS,
FEC 3/5 8PSK
MER 7,1dB
DD1US 08/2020 35
QO-100 Portabelstation
ON5AFB
125kSPS,
FEC 2/3 QPSK
MER 8,6dB
Schließlich habe ich sowohl am Transverter als auch am Transceiver IC-9700 jeweils einen modifizierten Triplexer des Typs
Diamond MX-2000N eingefügt. Damit reduziert sich die Verkabelung auf ein einziges Koaxialkabel, auf dem das Empfangssignal auf
2m, das Sendesignal auf 70cm und die 10 MHz Referenzfrequenz vom Transverter zum Transceiver geführt werden.
DD1US 08/2020 36
QO-100 Portabelstation
WB-IN
NB-IN
145MHz
430MHz
GPS-IN
DD1US 08/2020
10MHz
1130MHz
+9…+15V
vert/14V
hor/18V/24MHz
WB-OUT
NB-OUT
TX-IN
PTT-IN
COM-OUT
REF-OUT
Vs-IN
2400MHz/2,8W
TX-OUT
37
QO-100 Portabelstation
IC-9700
USB2
Vs-IN+6…+18V
145MHz
430MHz
DD1US 08/2020
10MHz+11.5…+15.5V
RX-IN
TX-OUT
MIC-IN
REF-IN Vs-IN
38
QO-100 Portabelstation
IC-9700
AMSAT-DL
Transverter
DD1US 08/2020 39
QO-100 Portabelstation
Um die Portabelanlage sicher transportieren und zum Lagern staubdicht verpacken zu können habe ich aus leichtem Sperrholz
einen Holzkiste gezimmert. Außen kann der Spiegel einfach mittels 2 Schrauben eingehängt werden.
DD1US 08/2020 40
QO-100 Portabelstation
Die Kiste ist innen mit Schaumstoff ausgeschlagen.
Die Kiste ist innen unterteilt so daß diverses
Zubehör wie Werkzeug, Kabel, Netzteil Weiche und
auch der Transceiver IC-9700 darin sicher verstaut
werden können.
Der Feed-Arm des Spiegels ist komplett montiert,
muss also nur auf das Stativ gesetzt werden und mit
3 Schrauben fixiert werden.
Der Spiegel wird wie zuvor beschrieben nur mit Hilfe
der 4 Langlöcher im Feed-Arm eingehängt und
festgeschraubt.
Damit ist die gesamte Anlage in weniger als 10
Minuten aufgebaut und betriebsbereit.
Die Baugruppen können bei dem AMSAT-DL Webshop erworben werden:
https://shop.amsat-dl.org/
QO-100 Downconverter TCXO + GPS Modul V2 285,60€
https://shop.amsat-dl.org/produkt/qo-100-downconverter-tcxogps/
UpCon6W – 6 Watt UpConverter für QO-100 189,50€
https://shop.amsat-dl.org/produkt/upcon6w-6-watt-upconverter/
QO-100 modifizierter LNB 25,00€
https://shop.amsat-dl.org/produkt/qo-100-modifizierter-lnb/
DD1US 08/2020 41
QO-100 Setup
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