Es’Hail 2 – Qatar Oscar-100

Satelita Es’hail 2 jest własnością Kataru, został wystrzelony na pokładzie rakiety SpaceX Falcon 9 w dniu 15 listopada 2018 roku. Es’hail 2 został zbudowany przez japońską firmę Mitsubishi Electric. Jest zlokalizowany na 26 ° długości wschodniej wzdłuż orbity geostacjonarnej (35 786 km nad równikiem), aby świadczyć bezpośrednie usługi telewizyjne w regionie Bliskiego Wschodu i Afryki Północnej.
Satelita jest wyposażony w 24 transpondery pasma Ku i w 11 transponderów pasma Ka. Pracują one w zakresie dystrybucji telewizyjnej, rządowej i komercyjnej.

Zasięg satelity (obraz Ziemi jaki widzi satelita)

Dla służby amatorskiej QO-100
To co nas interesuje jako radioamatorów – poza usługami komercyjnymi, Es’hail 2 zawiera transponder AMSAT P4A dla amatorskiej usługi radiowej satelitarnej o szerokości pasma 250 kHz (CW i SSB łącze liniowe) i drugi o szerokości 8 MHz (telewizja amatorska cyfrowa DVB-S2) .
Łącze w górę 2,4 GHz (pasmo S) i łącze dolne 10,4 GHz (pasmo X).
Transponder liniowy
2400.050 –  2400.300 MHz Uplink nominalna moc 5W z anteną 22.5 dBi (dish 75cm) lub inna konfiguracja by uzyskać EIRP 59 dBm, polaryzacja RHCP
10489.550 – 10489.800 MHz Downlink
Transponder cyfrowy
2401.500 –  2409.500 MHz Uplink moc peak 100W (dish 2.4m), polaryzacja RHCP
10491.000 – 10499.000 MHz Downlink

Szczegółowy podział pasma dla  transpondera liniowego

Nasłuch satelity
Za pomocą dostępnych w Internecie odbiorników WEB SDR jest możliwy nasłuch sygnałów z satelity w paśmie amatroskim, przykładowo na stronie: http://217.133.56.150:8901/

Możliwości techniczne realizacji łączności przez satelitę.

Odbiór sygnałów z satelity.
Wykorzystanie konwertera odbiorczego i anteny (czaszy) z typowych anten telewizyjnych z pasma 10,7 GHz.
Konwerter koniecznie z rezonatorem kwarcowym 25MHz i L.O. 9,75.
Sprawdzone typy konwerterów do naszych zastosowań amatorskich to stary SHARP BS1K1EL100A oraz nowszy MACLEAN MCTV-668.

Poniżej wnętrze konwertera Sharp przed wymianą rezonatora

Bez żadnych przeróbek na tych konwerterzach można odbierać satelitę przez odbiornik SDR RTL na częstotliwości w okolicy 739,7 MHz.
Przykładowy odbiornik RTL   https://pl.aliexpress.com/item/Nowy-Prem…63165.html

Nasłuch z satelity na powyższym zestawie: https://youtu.be/vGBRp3ZHZQ4

Druga możliwość bardziej zaawansowana to odbiór przez odbiornik (transceiver) SSB/CW w paśmie 430 MHz.
Wymagana jest wymiana w konwerterze rezonatora kwarcowego 25 MHz na 25,78 MHz.
Rezonatory 25,78 MHz zamówione w Omigu, już otrzymaliśmy.

Pierwsze przeróbki konwerterów wykonane. Pierwsze testy z FT817 zrealizowane.
Nasłuch na konwerterze Sharp BS1K1EL100A
https://youtu.be/Epz0VR3P8lE
Nasłuch na konwerterze MACLEAN MCTV-668
https://youtu.be/vTwg45msrJc

Nadawanie do satelity.
Wykorzystanie dowolnego urządzenia nadawczego z pasma 2,4 GHz CW/SSB o mocy 2-5W z anteną grid o zysku 21-24 dBi, tak by osiągnąć EIRP 59 dBm (popularne anteny z pasma 2,4 GHz).
Może to być przykładowo nadajnik z transvertera na pasmo 2,4 GHz lub samodzielnie wykonany nadajnik (mieszacz + komponenty z akcesorów wi-fi).
Transverter „bułgarski” na 2,4 GHz: http://www.sg-lab.com/TR2300/tr2300.html
Transverter tylko TX „portugalski” http://www.dxpatrol.pt/index.php/kits
Przykładowa antena: https://yagi.pl/antena-paraboliczna-24-d…bla-rp-sma (jeśli link nie działa to należy poszukać w ofercie anteny parabolicznej na 2,4 GHz z zyskiem 22-24dBi, oferta u nich ulega zmianie)

W dniu 27.04.2019 zrealizowałem pierwszą łączność przez satelitę OSCAR-100 na zestawie nadawczym: transverter „bułgarski” 2 W + antena dish 80cm

Obok zestaw anten, u góry nadawcza, na dole odbiorcza z przerobionym konwerterem .

 

 

 

 

Zdjęcia z wymiany rezonatora w konwerterze BS1K2EL200A są dostępne pod adresem:

https://photos.app.goo.gl/RuGmwx5eCujJ23Fo8

Poniżej sposób wymiany rezonatora w konwerterze MCTV-668 w celu odbioru sygnałów z satelity Oscar-100 na transceiverze w zakresie 430 MHz

1. Należy ostrożnie zdemontować obudowę konwertera, która jest mocowana tyko na zaczepach.

2. Odkręcić górną przykrywkę odlewu aluminiowego korpusu konwertera.

 

 

 

 

 

3. Wyciągnąć delikatnie płytkę konwertera rozlutowując jedyny punkt lutowniczy gniazda wyjściowego konwertera.

 

 

 

 

 

4. Wylutować rezonator kwarcowy 25 MHz znajdujący się pod spodem płytki konwertera i wlutować rezonator z Omigu 25,78 (dolutować równolegle 33 PF NP0) lub 25,76 MHz (bez dodatkowego kondensatora). Poniżej widok płytki konwertera po wymianie rezonatora

 

 

 

 

 

5. Rozwiercić w dolnej części obudowy otwór w charakterystycznym wgłębieniu, tak by zmieściła się w nim obudowa rezonatora.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Zmontować płytkę konwertera tak, by rezonator wystawał przez otwór. Lutujemy powrotne punkt lutowniczy gniazda wyjściowego konwertera.

7. Dokręcić górą część korpusu, z uszczelnieniem (poprawić uszczelnienie), uszczelnić wystający rezonator w wykonanym otworze. Założyć plastikowe osłony konwertera na zatrzaski. Konwerter można przykręcić do czaszy. Nasłuch rozpocząć od ustawienia konwertera w uchwycie na zero (bez przekręcenia konwertera).

8. Konwerter należy zasilić napięciem stabilizowanym 9-13V przez trójnik zasilający na kablu sygnałowym. Wartość napięcia jest ważna, gdyż decyduje o polaryzacji anteny odbiorczej konwertera. Odbieramy na antenie z polaryzacją pionową (napięcie zasilania do 14V).

 

 

 

 

 

 

Gotowe pudełko z rozdzielaczem zasilania

 

 

9. Ustalenie częstotliwości odbioru satelity na transceiverze SSB w zakresie 430MHz.
W celu ułatwienia określenia częstotliwości na jakiej będą odbierane sygnały z satelity należy wykonać pomiar częstotliwości na jakiej generuje wymieniony rezonator w konwerterze.
Pomiar częstotliwości najlepiej dokonać odbiornikiem radiowym (RX transceivera z krótką „antenką” w pobliżu rezonatora, bez dotykania obwodów konwertera). Sygnału szukamy w okolicy 25,76-25,8 MHz.  Wartość częstotliwości mnożymy x 390 i otrzymujemy częstotliwość LO (oscylator lokalny).
Nasłuch należy zacząć od znalezienia dolnego bikonu Oscar-100 nadającego na częstotliwości około10489,55 MHz. Częstotliwość odbioru należy obliczyć jako 10489,55 – LO.
Przykładowo: generowana częstotliwość rezonatora wyszła nam 25,785 Mhz.
Obliczamy: 25,785 x 390 = 10056,15 Mhz to jest nasz LO.
Częstotliwość odbioru dolnego bikonu powinna wypaś w okolicy:
10489,55 – 10056,15 = 433,4 MHz

Ze względu na wysoką krotność mnożenia wzorca i niedokładność pomiaru naszego generatora, obliczona częstotliwość 433,4 Mhz jest tylko przybliżona – należy wokół tej częstotliwości poszukać sygnały dolnego bikonu satelity. Pasmo odbierane z satelity transpondera liniowego zawiera się od dolnego bikonu do górnego bikonu nadającego BPSK i wynosi 250 kHz.

Po powyższej procedurze mamy wywzorcowany nasz konwerter gdzie odbierać sygnały z satelity. Warunkiem odbioru jest oczywiście prawidłowe nakierowanie czaszy na satelitę.
W południowej Polsce elewacja wynosi ok. 32 stopnie, a satelitę należy szukać ok. 7 stopni w lewo od satelity Astra. Po uzyskaniu nasłuchu bikonu dolnego dokonać korekt elewacji i azymutu anteny oraz ew. zmiany kąta ustawienie konwertera w uchwycie.  Odsłuch na konwerterze https://youtu.be/vTwg45msrJc