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2-Meter FM-Empfänger mit Synthesizer für
Satellitenempfang
(Bezugsquelle war Sigfried Hari - 63488 Seligenstadt)
Die technischen Daten des Empfängers:
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Frequenzbereich
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136.000 - 138,550 MHz
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Fangbereich der AFC:
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+/- 4kHz
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Frequenzraster:
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10 kHz
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Empfindlichkeit:
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0,4pV bei 20dB S/S+N
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Empfängerrauschzahl:
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2dB
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ZF-Bandbreite:
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30kHz
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Nachbarkanalselektion:
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>45 dB im 60kHz Abstand
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Spiegelfrequenzselektion:
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>45 dB
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NF-Bandbreite:
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50 ... 5000 kHz bei -3dB
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Klirrfaktor:
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<3% bei 8kHz Hub
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N F-Ausgangsleistung:
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0,5 Watt an 8 Ohm bei Ub=9V
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Betriebsspannung:
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7... 13Volt
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Stromaufnahme:
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30mA standby, 100mA max. NF
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Abmessungen:
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70x100mm
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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.
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